به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « جذب سطحی » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «جذب سطحی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • الهام شعبانی، جواد رهبر شهروزی*، صبا عباسی صداقت، حافظ مقصودی، سروش ضیائی
    در این مقاله شبیه سازی مولکولی مونت کارلو برای مطالعه حذف H2S و CO2 از جریان گاز طبیعی با زئولیت چابازیت بررسی شده است. ابتدا، منحنی ایزوترم جذب CH4، CO2 و H2S  به صورت خالص برروی زئولیت Si-CHA در محدوده فشار 200-0 کیلوپاسکال در دماهای 298، 323 و 348 کلوین شبیه سازی و با نتایج تجربی مقایسه شد، به طوری که میانگین خطای حساب شده از شبیه سازی، نسبت به داده های تجربی برای گازهای مذکور در دمای 298 کلوین به ترتیب 3/18، 6/6و 8/9 درصد به دست آمد. آنالیز گرمای جذب نیز حاکی از جذب فیزیکی هر سه گاز بود. در ادامه، ایزوترم های ترکیبات دوجزئی و سه جزئی گازهای فوق در محدوده ترکیب 90-70% گاز CH4 بررسی شد. نتایج نشان داد که تمایل زئولیت چابازیت به جذب CO2 و H2S به دلیل عامل قطبیت بالای آن بیشتر از گاز متان است؛ به طوری که انتخاب پذیری چابازیت هم در مخلوط های دوجزئی و هم سه جزئی برای CO2 و H2S نسبت به متان به ترتیب حدود 2 و 4 به دست آمده است.
    کلید واژگان: جذب سطحی, زئولیت چابازیت, هیدروژن سولفید, شبیه سازی مولکولی, روش مونت کارلو}
    E. Shabani, J. Rahbar Shahrouzi *, S. Abbasi Sedaghat, H. Maghsoudi, S. Ziaei
    In this work, the Monte-Carlo molecular simulation was applied to study the adsorption of H2S and CO2 from natural gas onto silica chabazite zeolite. The isothermal adsorption curves of pure CH4, CO2, and H2S on zeolite were simulated in a pressure range of 0-200 kPa at the temperature of 298, 323 and 348 K. The heat of adsorption analysis indicated that the physical adsorption has occurred. The simulation results showed a good agreement with experimental data and the average relative error of simulated results in 298 K for those gases were reported as 18.31%, 6.6%, and 9.8%, respectively. The isotherm of dual and triple combinations of these gases has been studied in the composition range of 70-90% of CH4. Results indicate that the tendency of chabazite for adsorption of H2S is much more than two other gases, because of its high polarity. In addition, results report that the selectivity of CO2 and H2S on chabazite in dual and triple gas mixtures are almost 2 and 4, respectively.
    Keywords: Adsorption, Chabazite Zeolite, Hydrogen Sulfide, Molecular Simulation, Monte Carlo Method}
  • حکیمه شریفی فرد*، ایمان شریفی فرد
    امروزه به دلیل کاهش منابع آب شیرین و افزایش تقاضا در جهان، حذف انواع آلاینده ها از فاضلاب های صنعتی، از جمله رنگ ها، به منظور استفاده مجدد از آنها، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این پژوهش کربن فعال (AC) با استفاده از فعال سازی شیمیایی پوست هسته زردآلو سنتز شد، و سپس این جاذب به وسیله ی گروه های عاملی آهن (Fe-AC) اصلاح شد و به عنوان جاذب جهت حذف رنگ راکتیو قرمز 198 از محیط آبی استفاده شد. خواص این جاذبها با آنالیزهای BET، EDX-SEM و FT-IR شناسایی شد. نتایج داده های تعادلی نشان داد که فرآیند جذب به صورت تک لایه است و حداکثر ظرفیت جذب جاذبهای AC و Fe- AC به ترتیب برابر با mg/g6/192و mg/g 277 می باشد که این افزایش ظرفیت جذب بعد از اصلاح به دلیل ایجاد مکانهای جذب مثبت آهن (O-Fe+) در سطح جاذب اصلاح شده است که با مکانیسم جذب الکترواستاتیک رنگ راکتیو قرمز 198 را جذب می کنند. همچنین مکانیسم جذب فیزیکی به دلیل ساختار متخلخل جاذب در جذب رنگ راکتیوقرمز بر جاذب Fe-AC موثر است. تجزیه و تحلیل داده های سینتیکی با مدل های سینتیکی مختلف نشان داد که مدل سینتیک شبه مرتبه دوم با نتیجه تجربی همخوانی دارد. با تعیین پارامترهای ترمودینامیکی گرمازا و خودبخودی بودن فرآیند جذب مشخص شد. چرخه های متوالی جذب و واجذب بیانگر توانایی احیاء و استفاده مجدد جاذب سنتز شده می باشد که می تواند یک گزینه مناسب برای استفاده در ابعاد صنعتی باشد.
    کلید واژگان: جذب سطحی, کربن فعال, پوست هسته زرد آلو, رنگ راکتیو قرمز, جذب الکترواستاتیک}
    Hakimeh Sharififard *, Iman Sharififard
    Nowadays, due to the reduction of fresh water resources and the increase in demand in the world, the removal of various pollutants, such as dyes, from industrial wastewaters to reuse them has received much attention. In this research, activated carbon (AC) was synthesized by the chemical activation of apricot kernel shell, and then, this adsorbent was modified by iron-containing functional groups (Fe-AC) and used as an adsorbent to remove reactive red dye 198 from the aqueous medium. The properties of these adsorbents were identified using BET, EDX-SEM, and FT-IR analyses. The results of equilibrium data showed that the adsorption process is single-layer and the maximum adsorption capacity of AC and Fe-AC absorbents is equal to 192.6 mg/g and 277 mg/g, respectively. The increase in adsorption capacity after modification is due to the positive adsorption sites of iron (O-Fe+) on the surface of the modified adsorbent, which adsorb the reactive dye red 198 by electrostatic mechanism. Also, the physical adsorption due to the porous structure of the adsorbent is effective in the adsorption of reactive red dye on the Fe-AC adsorbent. The analysis of kinetic data with different kinetic models showed that the pseudo-second-order kinetic model is consistent with the experimental result. The spontaneity and exothermic nature of the adsorption process were determined by determining the thermodynamic parameters. The successive cycles of adsorption and desorption indicate the ability to regenerate and reuse the synthesized adsorbent, which can be a suitable option for use in industrial dimensions.
    Keywords: Surface adsorption, Apricot kernel shell, Activated carbon, Red reactive dye, Electrostatic adsorption}
  • عقیل خدابخش، بهاره بیدار، محمدرضا سردشتی بیرجندی، فرهاد شهرکی*

    یکی از روش های پرکاربرد، حذف گاز اسیدی بر پایه جذب سطحی با استفاده از غربال های مولکولی جامد می باشد. مزایای جذب H2S با غربال مولکولی را می توان در بازگشت پذیری فرآیند، ثبات شیمیایی و حرارتی، عدم تولید محصول ثانویه، قدرت گزینش پذیری بالای H2S در این جاذب ها دانست. لذا در این پژوهش به منظور بررسی اثر عوامل مختلف بر جذب سطحی H2S بر روی جاذب غربال مولکولی 4A از نرم افزار Aspen-Adsim استفاده شده است. بستر موردنظر به صورت عمودی و یک بعدی در نظر گرفته شده است. نتایج مربوط به نمودارهای شکست و مدت زمان اشباع نشان داد که بیشترین میزان جذب در زمان های اولیه اتفاق می افتد و هر چه زمان جذب افزایش می یابد، نرخ جذب H2S کاهش پیدا می کند. نتایج بررسی اثر پارامترهای عملیاتی نشان داد که افزایش فشار برج از bar90 تا فشار bar104، محتوی H2S خروجی را به میزان ppm 21 کاهش می دهد. همچنین کاهش دمای خوراک، نتایج چشم گیری بر میزان جذب H2S و کاهش میزان H2S خروجی نشان داد، به طوری که به ازای هر یک درجه کاهش دما در گاز ورودی، مقدار C6/1 از دمای نقطه شبنم خروجی کاسته شد. به دلیل بالا بودن میزان جاذب و ظرفیت گرمایی آن در مقایسه با میزان H2S موجود در فاز گاز، افزایش دمای ناچیزی در طول برج رخ می دهد به نحوی که اختلاف دمای ورودی و خروجی از C1 تجاوز نمی کند. همچنین با توجه به نمودار شکست مشخص گردید که پس از گذشت 7920 ثانیه، کل بستر برج از مولکول های H2S اشباع می گردد.

    کلید واژگان: سولفید هیدروژن, جذب سطحی, غربال مولکولی, شبیه سازی, گاز طبیعی}
    Aqil Khodabakhsh, Bahareh Bidar, MohammadReza Sardashti Birjandi, Farhad Shahraki *

    One of the widely used methods to remove acid gas is surface adsorption using solid molecular sieves. The advantages of H2S adsorption with molecular sieves can be seen in reversibility of the process, chemical and thermal stability, no secondary product, and high selectivity of H2S in these adsorbents. Therefore, in this study, Aspen-Adsim software was used to investigate the effect of various parameters on adsorption of H2S on 4A molecular sieve adsorbent. The desired bed is considered vertical and one-dimensional. The results related to the breakthrough curves and saturation time showed that maximum amount of adsorption occurred in early times. As the adsorption time increases, the rate of H2S adsorption decreases. The results of investigating the effect of operating parameters showed that increasing the tower pressure from 90 to 104 bar reduces the output H2S content by 21 ppm. Also, reducing the feed temperature showed significant results on amount of H2S absorption and the reduction of the output H2S content, so that for every one degree of temperature reduction in the feed gas temperature, the dew point temperature of the output was reduced by 1.6°C. Due to high amount of absorbent and its heat capacity compared to the amount of H2S in the gas phase, a slight temperature increase occurs along the tower so that the difference between inlet and outlet temperatures does not exceed 1˚C. According to the breakthrough curve, it was also determined that after 7920 seconds, the entire bed of the tower is saturated with H2S molecules.

    Keywords: Hydrogen sulfide, Adsorption, Molecular sieve, Simulation, Natural Gas}
  • امین علمداری*، فرهاد آتش بسته

    در این مقاله، حذف یون فلزات سنگین از محیط های آبی با روشی سازگار با محیط زیست، مورد بحث قرار گرفته است. پساب های صنعتی حاوی فلزات سنگین سمی نظیر جیوه، سرب، کادمیوم و کروم (VI) هستند؛ مس، نیکل، کبالت و روی سمی نیستند، اما افزایش مقدار آن ها در محیط زیست از نگرانی های جدی است. ظرفیت جذب جاذب های زیستی مختلف متاثر از عوامل متعددی شامل pH، دما، زمان تماس، دوز زیست توده و غلظت اولیه فلزات سنگین است. همچنین سینتیک و هم دماهای جذب زیستی نیز بررسی می شود. در پسماندهای کشاورزی پوست موز و در جلبک ها، قارچ ها و باکتری ها کلرلا مینوتیسیما ظرفیت جذب بالایی را نشان داد. مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم ضریب همبستگی بالایی را نشان داد. ازاین رو جذب شیمیایی بوده که در آن یون های فلزی با تشکیل یک پیوند شیمیایی به سطح جاذب می چسبند. مدل لانگمویر برازش بهتری با داده های تجربی داشته است که بیان گر جذب تک لایه است.

    کلید واژگان: فلزات سنگین, جذب سطحی, جاذب های زیستی, سینتیک}
    Amin Alamdari *, Farhad Atashbasteh

    In this article, the removal of heavy metal ions from water environments with an environmentally friendly method is discussed. Industrial effluents contain toxic heavy metals such as mercury, lead, cadmium and chromium (VI); Copper, nickel, cobalt and zinc are not toxic, but increasing their amount in the environment is a serious concern. The adsorption capacity of different biosorbents is affected by several factors, including pH, temperature, contact time, biomass dose, and the initial concentration of heavy metals. Also, biosorption kinetics and isotherms are also investigated. Banana peel in agricultural residues and Chlorella minotissima in algae, fungi and bacteria showed a high adsorption capacity. The pseudo-second-order kinetic model showed a high correlation coefficient. Therefore, it is chemical adsorption in which metal ions stick to the adsorbent surface by forming a chemical bond. The Langmuir model has a better fit with the experimental data, which indicates the adsorption of a single layer.

    Keywords: Heavy Metals, Adsorption, Biosorbents, Kinetics}
  • رویا نایبی، عبدالله فلاح شجاعی*، مریم پورجمال
    هدف از این پژوهش، سنتز یک جاذب جدید به منظور حذف رنگزای متیلن بلو از محلول در زمان کمتر بوده است. در ابتدا نانوذرات فریت مس با روش سولوترمال و نانو کامپوزیت مغناطیسی CuFe2O4/ PVA/AG با روش انجماد-ذوب و خشک کردن در دمای اتاق تهیه شدند. ساختار و ریخت شناسی نانو کامپوزیت مغناطیسی با استفاده از روش هایی مانند FTIR، XRD، SEM و EDX بررسی شد. جاذب CuFe2O4/ PVA/AG در شرایط بهینه 7=pH، زمان تماس60 دقیقه، مقدار جاذب mg 40 ، غلظت رنگزا  ppm5 و دمای °C 25 بررسی شد. بیشینه جذب و ظرفیت جذب به ترتیب برابر با 81.1 درصد و mg/g 14.93به دست آمد. علاوه بر بررسی اثر بازیابی جاذب به منظور مقایسه، جاذب PVA/AG نیز در شرایط بهینه مذکور بررسی و بیشینه بازده حذف برای آن 63 درصد به دست آمد. در بررسی ایزوترم حالت تعادل حذف رنگزا تطابق خوبی با ایزوترم فروندلیچ دارد. سینتیک جذب سطحی بررسی شد و مشاهده گردید که فرآیند جذب بر روی نانو کامپوزیت مغناطیسی از معادلات سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می کند.
    کلید واژگان: جذب سطحی, متیلن بلو, ایزوترم, سینتیک, نانوکامپوزیت, CuFe2O4, PVA, AG}
    Roya Nayebi, Abdollah Fallah Shojaei *, Maryam Pourjamal
    This research aims to synthesize a novel adsorbent and reduce the contact time in removing methylene blue dye. Copper ferrite nanoparticles were prepared by solvothermal method and CuFe2O4/PVA/AG magnetic nanocomposite by freeze-thaw method and drying at room temperature. The structure and morphology of magnetic nanocomposite were investigated using FTIR, XRD, SEM, and EDX methods. CuFe2O4/PVA/AG adsorbent under optimal conditions of pH = 7, contact time 60 min, amount of adsorbent 40 mg, dye concentration 5ppm and temperature 25 ᵒC was investigated. The maximum absorption and absorption capacity were obtained as 81.1 % and 14.93 mg/g, respectively. In addition to investigating the recovery effect of the adsorbent for comparison, the PVA/AG adsorbent was investigated under the aforementioned optimal conditions, and the maximum removal efficiency was 63.5 %. Examining the isotherm of the equilibrium state of dye removal matches well with the Freundlich isotherm. The kinetics of surface adsorption were investigated, and observed that the adsorption process on the magnetic nanocomposite follows pseudo-second-order kinetic equations.
    Keywords: Adsorption, Methylene blue, Isotherm, Kinetic, Nanocomposite, PVA, AG, CuFe2O4}
  • حکیمه شریفی فرد*، فاطمه بوستانی، اصغر لشنی زادگان، پرویز درویشی
    حذف گوگرد و ترکیبات گوگردی از سوخت مایع از بحث های تحقیقاتی می باشد. در این پژوهش، کربن فعال توسط فعال سازی شیمیایی از پوست گردو تهیه، سپس توسط نانوساختار آهن و پلیمر زیستی کیتوسان به صورت مجزا و با هم اصلاح و در جهت حذف دی بنزوتیوفن از سوخت ایزواکتان استفاده شد. آنالیزهای BET، EDX-SEM و FTIR جهت بررسی جاذب استفاده شد. آزمایش های تعادلی نشان داد که فرآیند جذب به صورت تک لایه و حداکثر ظرفیت جذب جاذب به ترتیب 285/71 و 178/57 میلی گرم دی بنزوتیوفن در گرم جاذب اصلاحی توسط نانوساختار آهن و در گرم جاذب اصلاحی توسط نانوساختار آهن و پلیمر کیتوسان می باشد. نتایج داده های سینتیکی نشان داد که مدل سینتیک شبه مرتبه دوم با نتیجه تجربی همخوانی دارد. جهت تعیین پارامترهای انتقال جرم از مدل ریاضی نفوذ فیلم حفره سطح توسط نرم افزار MATLAB استفاده شد و مشاهده گردید مراحل انتقال جرم خارجی و نفوذ حفره ای در جذب دی بنزوتیوفن اهمیت بیشتری دارد.
    کلید واژگان: جذب سطحی, کربن فعال پوست گردو, ایزواکتان, دی بنزوتیوفن, مدل سازی}
    Hakimeh Sharififard *, Fatemeh Boostani, Asghar Lashanizadegan, Parviz Darvishi
    Removing sulfur and sulfur compounds from liquid fuel is one of the most important research topics. In this research, activated carbon was prepared by chemical activation from walnut shells, then modified by iron nanostructure and chitosan separately and together, and used to remove dibenzothiophene from isooctane fuel. BET, EDX-SEM, and FTIR analyses were used to investigate the adsorbent. Equilibrium experiments showed that the adsorption process is a single layer, and the maximum adsorption capacity is 285.71 and 178.57 mg of dibenzothiophene per gram of adsorbent modified by iron nanostructure and per gram of adsorbent modified by iron nanostructure and chitosan, respectively. The results of kinetic data showed that the pseudo-second-order kinetic model is consistent with the experimental result. To determine mass transfer parameters, the mathematical model of film-pore-surface diffusion model was used by MATLAB software and it was observed that external mass transfer and pore diffusion stages are more important.
    Keywords: Adsorption, Walnut Sell-Activated Carbon, Isooctane, Dibenzothiophene, Modeling}
  • سیده زهرا حسینی امیرهنده، امین سالم، شیوا سالم

    در تحقیق حاضر از نانوذرات سیلیس تهیه شده از پوسته برنج به روش ترسیب متداول و فراصوت برای تصفیه پساب واحد تولید چرم استفاده است. اثر غلظت سود، pH ترسیب و زمان پیرسازی بر بازدهی جذب سیلیس به کمک روش طراحی مرکب مرکزی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج آزمایشات نشان داد که خاکستر پوسته برنج به عنوان پیش ماده مورد استفاده در تهیه سیلیس، باید در محلول رقیق سود با غلظت 5/0 مولار حل شود و pH ترسیب نیز باید در حدود 0/9 کنترل گردد تا جاذبی با عملکرد مناسب برای حذف ترکیبات کروم III حاصل شود. هر چند سطح ویژه سیلیس بدست آمده با روش رسوب دهی متداول، بزرگ تر از مقدار آن برای جاذب حاصل از ترسیب تحت امواج فراصوت است، توزیع اندازه خلل دارای نقش اساسی در جذب ترکیبات کروم است. ترسیب تحت فراصوت منجر به منافذ بزرگی می شود که در محدوده 38-4 نانومتر توزیع می شوند و نفوذ ترکیبات کروم را حتی در محیط های اسیدی تسهیل می کند. 

    کلید واژگان: پوسته برنج, پساب واحد تولید چرم, ترکیبات کروم, سیلیس مزو متخلخل, ترسیب فراصوت, جذب سطحی}
    Zahra Hosseine Amirhandeh, Amin Salem, Shiva Salem

    The current research uses silica nanoparticles produced from rice husk through conventional and sonochemical precipitation to treat industrial tannery wastewater. The effects of NaOH concentration, precipitation pH, and ageing time on adsorption properties were studied via the central composite design (CCD) method. The obtained results indicated that rice husk ash, as a precursor used in the preparation of silica, should be dissolved in the dilute NaOH solution, 0.5 mol L-1, and precipitation pH should be controlled at the level of 9.0 to achieve an adsorbent with proper performance. Although the surface area of powder produced conventionally is larger than that obtained by the sonochemical method, the pore size distribution plays an effective role in the adsorption of Cr III compounds. The precipitation under sonication leads to large pores distributed in the 4-38 nm range, facilitating the diffusion of chromium compounds even in acidic environments.</em>

    Keywords: Rice husk, tannery wastewater, chromium species, meso-silica powder, ultrasound-assisted precipitation, adsorption}
  • معصومه چهارکام، مریم طهماسب پور

    این مطالعه با هدف سنتز یک جاذب جدید و ارزان قیمت به شکل فیلم از منبع طبیعی و در دسترس هسته سنجد، با روش تهیه آسان، و همچنین بازدهی بالاتر از 90 درصد در جذب رنگزای کریستال ویولت انجام شده است. با بررسی تاثیر عوامل مختلف از قبیل pH، مقدار جاذب، دما، زمان تماس و غلظت اولیه رنگزا، شرایط بهینه بیشینه جذب مشخص گردید. نتایج نشان دادند بیشینه بازده جذب 94.24 درصد بوده و در شرایط بهینه شامل 8 = pH، مقدار جاذب g/l1، دمای ºC 25، زمان تماس min 90 و غلظت اولیه رنگزا mg/l 10 به دست می آید. با بررسی مدل های ایزوترمی و سینتیکی مشخص شد که جذب به صورت فیزیکی و مطلوب بوده و داده های تعادلی با مدل ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم برازش بیشتری دارند. بیشینه ظرفیت جذب جاذب فیلمیmg/g 30.30 محاسبه شد. بررسی ترمودینامیکی نشان داد که جذب به صورت خودبه خودی و گرمازا اتفاق می افتد. مطالعات واجذبی نیز بیان کرد که بعد از چندین مرحله دفع متوالی، همچنان ظرفیت جذب جاذب مطلوب است.

    کلید واژگان: جاذب فیلمی, کربن فعال, آلژینات, جذب سطحی, کریستال ویولت}
    M. Chaharkam, M. Tahmasebpoor

    This study aims to synthesize a novel low-cost adsorbent in the form of film prepared by natural and available sources of elderberry kernel, with an easy preparation method and an efficiency higher than 90% in the adsorption of crystal violet dye. By investigating the effects of various parameters, including pH, adsorbent dose, temperature, contact time and dye initial concentration, the optimum conditions to reach the maximum adsorption were determined. Results showed that the maximum adsorption efficiency is 94.24 %, which is obtained under optimal conditions ofpH = 8, adsorbent dose 1 g/l, temperature 25 °C, contact time 90 min and dye initial concentration 10 mg/l. Isotherm and kinetic models reveal that the adsorption is physical and favourable, and equilibrium data are more compatible with Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic models. The maximum adsorption capacity of adsorbent was calculated to be 30.30 mg/g. Thermodynamic investigation showed that the adsorption is spontaneous and exothermically. Desorption studies also stated that after several consecutive removal steps, the adsorption capacity is still favourable.

    Keywords: Adsorbent film, Activated carbon, Alginate, Adsorption, Crystal violet}
  • حسن عابدپور، جعفرصادق مقدس*، رضا علیزاده
    در این مطالعه، دو جاذب زیولیت ZSM-5 و سیلیکا ایروژل سنتز شد و سپس از یک روی کرد ساده، تکرارپذیر و اقتصادی برای بارگذاری نانوذرات سیلیکا ایروژل برروی ساختار تابوت مانند زیولیت ZSM-5 استفاده شد. بدین ترتیب سه جاذب کامپوزیت با درصدهای متفاوت تهیه شد. ویژگی جاذب ها با تجزیه های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکترومتری زیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، مساحت سطح ویژه (BET-BJH) و پتانسیل زتا مشخص شدند. با مقایسه عمل کرد هر سه جاذب، کامپوزیت سیلیکا ایروژل (75%)/زیولیت (25%) به عنوان جاذب بهینه تعیین و  از این جاذب، برای جداسازی یون سرب از محلول آبی استفاده شد. ظرفیت جذب اشباع برای یون سرب mg/g 476/2 به دست آمد. برای به دست آوردن بهترین مدل ایزوترم و جنبش شناسی از توابع خطا و ضرایب رگرسیون، به ویژه آزمون کای دو (χ2) و مجموع مربعات خطا (SSE) استفاده شد. با توجه به بررسی های ایزوترم جذب، داده ها به خوبی با مدل ایزوترم تمکین مطابقت داشت. مدل جنبش شناسی شبه مرتبه دوم نیز، تناسب بهتری با داده های آزمایشگاهی داشت. انرژی فعال سازی برای سرب kj/mol 31/11 حساب شد. این مقادیر نشان می دهد که جذب فیزیکی رخ داده است. نتایج نشان می دهد که کامپوزیت سیلیکا ایروژل/ زیولیت ZSM-5 جاذب مناسبی برای حذف آلاینده های مختلف (مانند فلزات سنگین) در سامانه های آبی است؛ لذا، این جاذب ممکن است در مقیاس بزرگ تر برای جذب انواع آلاینده ها استفاده شود.
    کلید واژگان: زئولیت ZSM-5, سیلیکا ائروژل, نانوکامپوزیت, سرب دوظرفیتی, جذب سطحی, ایزوترم}
    H. Abedpour, J. S. Moghadas *, R. Alizadeh
    In this study, three composite adsorbents with different percentages zeolite ZSM-5 and silica aerogel, were synthesized. The adsorbents were characterized by FESEM, XRD, FTIR, BET-BJH, and zeta potential. By comparing the performance of the zeolite ZSM-5 (25)/silica aerogel (75) adsorbent as an optimal adsorbent and other inexpensive adsorbents, it was observed that the adsorbent studied in this experiment has good adsorption efficiency. The saturated adsorption capacity reached 476.2 mg/g for Pb+2. To obtain the best isotherm and kinetic model, error functions and regression coefficients, especially the Chi-square test (χ2) and sum square error (SSE), were used. The findings fit well with Temkin isotherm models, according to the adsorption isotherm investigations. The kinetic data for the pseudo-second-order kinetic model exhibited a high correlation coefficient and a low error function. The activation energies for lead were and 11.31 kJ/mol, respectively. These values indicate that physical adsorption has occurred. The Com3 absorbent was separated from the wastewater and reused after recovery. This feature caused the adsorbent to have a strong adsorption ability, so the adsorption process was performed in five cycles. FTIR and EDX analyses were performed to confirm the adsorption of heavy metals by the adsorbent. The results show that the zeolite ZSM-5/silica aerogel composite is a suitable adsorbent for the removal of various toxins(such as heavy metals) in aqueous systems that contain an adsorbate. As a result, the new zeolite ZSM-5/silica aerogel composite may be used on a larger scale as a material to absorb a variety of contaminants.
    Keywords: Zeolite ZSM-5, Silica Aerogel, nano-composite, Lead (II), Adsorption, Isotherm}
  • سعید بابائی، مهدی استادحسن، سید علی معلمی، مهراب رشیدی، حسن قاسم زاده، علی کدخدائی

    محاسبه صحیح میزان جذب سطحی مطلق سیال متان درون نانومنافذ مخازن شیل گاز به منظور تخمین حجم گاز درجا یکی از کلیدی ترین پارامترها است. در مطالعات آزمایشگاهی تنها همدمای جذب سطحی اضافی به صورت مستقیم قابل اندازه گیری است و برای محاسبه همدمای جذب سطحی مطلق، نیاز به معلوم بودن پارامتر چگالی جذب شده می باشد. بدین منظور در اکثر مطالعات با استفاده از مقداری ثابت برای این پارامتر و با به کار بردن مدل جذب لانگمویر، همدمای جذب سطحی مطلق محاسبه می شود. در پژوهش حاضر با استفاده از روش شبیه سازی مولکولی به مطالعه دقیق تر نحوه محاسبه چگالی جذب شده در کانی کلسیت پرداخت شده است. بدین منظور سیال متان درون کانی کلسیت با سایز منفذ 4 نانومتر در دماهای 30 و 90 درجه سانتی گراد و فشار تا 50 مگاپاسکال شبیه سازی و به بررسی اثرات دما و فشار در مقدار جذب سطحی و چگالی جذب شده پرداخت شده است. این مطالعه نشان داد که مقدار جذب سطحی، با افزایش فشار و دما، به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. همچنین نتایج حاکی از آن است که استفاده از مدل جذب لانگمویر با چگالی جذب شده ثابت، برای تخمین جذب سطحی مطلق مقادیر کمتری نسبت به مقدار واقعی از خود نشان می دهد و با افزایش فشار، این خطا افزایش می یابد و استفاده از چگالی جذب شده بدست آمده از شبیه سازی مولکولی به منظور تبدیل همدمای جذب سطحی اضافی به مطلق می تواند نتایج قابل قبولی ارایه دهد.

    کلید واژگان: شیل گازی, جذب سطحی, چگالی جذب شده, کلسیت, لانگمویر, شبیه سازی مولکولی}
    Saeed Babaei, Mehdi Ostadhassan, Seyed Ali Moallemi, Mehrab Rashidi, Hasan Ghasemzadeh, Ali Kadkhodaie

    An accurate estimation of methane absolute adsorption in nanopores of shale gas is crucial for a good estimation of gas in place (GIP). However, experimental studies would only provide us with the excess adsorption isotherm directly. In this regard, knowing the adsorbed density is necessary to calculate the absolute adsorption. For this purpose, most researchers calculate the absolute adsorption isotherm via the Langmuir adsorption model with a constant value for the adsorbed density. In the present study, using hybrid grand canonical Monte Carlo/molecular dynamics simulations, we explained how to improve the calculation of the adsorbed density in calcite. For this purpose, methane inside calcite mineral with a pore size of 4 nm at temperatures of 30 and 90 °C and pressures up to 50 MPa is simulated, and the effects of temperature and pressure on the amount of adsorption and adsorbed density are investigated. This study showed that adsorbed density increases and decreases with increasing pressure and temperature, respectively. The results verify that the Langmuir adsorption model with constant adsorbed density will underestimate the absolute adsorption capacity, which is exacerbated with pressure. Finally, the adsorbed density obtained from molecular simulations to convert excess adsorption to absolute values can provide acceptable results that can be improved the GIP assessments.

    Keywords: Shale gas, Adsorption, Adsorbed phase density, Calcite, Langmuir, Molecular simulations}
  • علی حسینیان نائینی، محمدرضا کلایی، امید مرادی، نیازمحمد محمودی

    در سال های اخیر، صنعت نساجی بیش از 50 درصد از پساب های رنگی در جهان را تولید کرده است. آب پاکیزه نقش مهمی در زندگی انسان ها ، موجودات آبزی و محصولات کشاورزی دارد . وجود مواد رنگزا در آبها به دلیل سمیتی که دارند باعث کیفیت نامطلوب ، به خطر انداختن سلامتی آنها شده و تغییراتی را در محیط زیست ایجاد می کند. روش های مختلفی جهت تصفیه پساب وجود دارد که براساس تحقیقاتی که انجام شده نشان می دهد که امروزه بیشتر از روش جذب سطحی برای تصفیه پساب به دلیل ارزان بودن، سادگی و مقرون به صرفه بودن استفاده می شود. در این مقاله بررسی حذف مواد رنگزا از پساب با استفاده از نانوکامپوزیت های مختلف انجام شده است که تاثیر جذب سطحی با نانوکامپوزیت ها براساس عوامل موثر بر جذب سطحی شامل زمان تماس، غلظت اولیه ، اثر دما وpH  محلول می باشند مورد بررسی قرار گرفتند. نانوکامپوزیتها تاثیر زیادی در حذف مواد رنگزا دارند و می توانند با کیفیت خوبی، تصفیه پساب را انجام دهند. در این پژوهش از نانوکامپوزیت های کربن فعال ، نانولوله های کربنی ، نانوذرات نقره ، فریت روی، ZnO،TiO2</sub> ، Fe3</sub>O4</sub> و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی معمولا برای رنگبری پساب استفاده می شوند. در این مقاله نتایج نشان می دهد که نانوکامپوزیت های مختلف نوید بخش آینده ای امیدوار کننده برای تصفیه پساب رنگی می باشند. 

    کلید واژگان: حذف ماده رنگزا, نانوکامپوزیت ها, جذب سطحی, پساب}
    Ali Hosseinian Naeini, MohammadReza Kalaee, Omid Moradi, Niyaz Mohammad Mahmoodi

    In recent years, the textile industry has produced more than 50 % of the colored wastewater in the world. Clean water is essential in the lives of humans, aquatic organisms, and agricultural products. Due to their toxicity, dyestuff in water causes adverse quality, endangers their health, and causes environmental changes. There are different methods for wastewater treatment, which, based on the research, shows that today's surface absorption method is mainly used for wastewater treatment due to its cheapness, simplicity, and cost-effectiveness. In this article, the removal of dyestuff from wastewater was investigated using different nanocomposites, and the effect of adsorption with nanocomposites was investigated based on factors affecting adsorption, including contact time, initial concentration, the effect of temperature, and pH of the solution. Adsorbents significantly impact removing dyestuff and can perform wastewater treatment with good quality. This research used activated carbon nanocomposites, carbon nanotubes, silver nanoparticles, zinc ferrite, ZnO, TiO2</sub>, Fe3</sub>O4</sub> and zero-valent iron nanoparticles for wastewater decolorization. In this article, the results show that different nanocomposite adsorbents are promising. They are a promising future for the treatment of colored wastewater.  

    Keywords: Dye removal, Nanocomposites, Adsorption, Wastewater}
  • مریم سادات میرنعمتی*
    در این پژوهش کاربرد مدل های ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب در راکتور دیسک چرخان پوشیده از نانوذرات گرافن طراحی شده جهت حذف ترکیبات آروماتیک حاصل ازپساب تصفیه خانه واقع در تاسیسات نفت ساری و در نتیجه کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) پساب مورد تحقیق قرار گرفت. از دو همدمای لانگمویرو فرندلیچ جهت بررسی روند حذف بهره گرفته شد. همچنین سینتیک جذب توسط مدل های سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ بین ذره ای و ترمودینامیک جذب توسط رابطه ی وانت هوف مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر پارامترهای غلظت ورودی پساب (mg/L 70،100،150COD:) و دما (30،20و 40 درجه سانتیگراد) و زمان ماند پساب بر روی میزان حذف COD پساب بررسی شد. نتایج آزمایشات نشان داد که میزان جذب و کاهش COD پساب با افزایش غلظت پساب و دمای فرایند افزایش یافته و در شرایط بهینه برابر با % 66 بود. از بررسی معادلات، کاربرد پذیری دو معادله ی همدما به صورت فروندلیچ لانگمویر و مدل های سینتیکی به صورت شبه مرتبه دوم> نفوذ بین ذره ای> شبه مرتبه اول تعیین شدند. در غلظت های بالا، نسبت پساب به سطوح فعال گرافن وگرادیان غلظت ، عوامل پیش برنده ی جذب بوده است. درصدهای کاهش COD پساب برای غلظت های100،70و mg/l150 به ترتیب برابر با %48 و %62 و % 73 بوده است.
    کلید واژگان: ترکیبات آروماتیک, گرافن, جذب سطحی, همدما, سینتیک جذب, ترمودینامیک جذب}
    Maryam Mirneamati *
    In this research, the application of adsorption isotherm, kinetic and thermodynamic models in a rotating disk reactor covered with graphene nanoparticles designed to remove aromatic compounds from the wastewater of the refinery located in Sari oil facilities and as a result reducing the chemical oxygen demand (COD) of the wastewater was investigated. Langmuir-Freundlich thermocouple was used to investigate the removal process. Also, adsorption kinetics were investigated by pseudo-first-order, pseudo-second-order and intermolecular diffusion models. The thermodynamics of adsorption was studied by Vant Hoff relation and its results were analyzed. Also, the effect of change in effluent concentration (70,100,150 mg/L) and temperature (20, 30 and 40˚C) and the number of discs containing graphene on the COD removal rate of the effluent was investigated. The results of the experiments showed that the rate of absorption and reduction of effluent COD increased with the increase of initial concentration and the temperature of the process and under optimal conditions was equal to 66%. From the examination of the equations, the applicability of two isothermal equations in the form of Freundlich Langmuir and models Kinetics were determined as pseudo-second order > intermolecular diffusion > pseudo-first order. From the analysis of the data, it was found that increasing the concentration and efficiency of the adsorbent has a positive effect and improves COD removal. At high concentrations, the ratio of effluent to graphene active surfaces and concentration gradients were the leading factors of absorption. The COD reduction percentages for concentrations of 70, 100, and 150 mg/L were 48%, 62%, and 73%, respectively.
    Keywords: Aromatic compounds, Graphene, Surface adsorption, Adsorption kinetics, adsorption thermodynamics}
  • حسین زائر ثابت، پیمان ولی پور، حبیب الله طیبی*

    در این مطالعه، نانو ساختار سیلیکاتی میان حفره تهیه و سپس مغناطیسی شد(Magnetic-SBA-15) و توانایی آن در حذف رنگزای راکتیو قرمز 198 (RR198) از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار جاذب تولید شده با پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف سنجی فرو سرخ تبدیل فوریه (FTIR) مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی تاثیر پارامترهای موثر در فرآیند جذب مانند pH، میزان جاذب ، زمان تماس، دما و غلظت رنگزا بررسی و بهینه سازی انجام شد. شرایط بهینه برای حذف رنگزای راکتیو قرمز 198: 2 pH=، میزان جاذب 4/0 گرم بر لیتر و زمان تماس 60 دقیقه ،دمای 25 درجه سانتیگراد در غلطت رنگزای 60 میلی گرم بر لیتر بود. برای تعیین مقدار رنگ باقیمانده در محلول از اسپکتروفتومتر UV-vis استفاده شد. برای تعیین نوع ایزوترم جذب، از معادلات ایزوترم جذب لانگمیر، فرندلیش، تمکین، ردلیش-پیترسون و دوبینین-رادوشکویچ استفاده شد. نتایج برازش مناسبی را برای ایزوترم جذب لانگمیر (997/0 R2 = و275/0 RL =) نشان داد. با توجه به مقادیر بدست آمده از پارامترهای ترمودینامیکی مانند آنتالپی (346/15- کیلوژول بر مول) و انرژی آزاد گیبس، حذف رنگزای راکتیو قرمز 198 توسط Magnetic-SBA-15 گرمازا و خود به خود بود.

    کلید واژگان: نانو ساختار میان حفره سیلیکاتی, SBA-15, رنگزای راکتیو قرمز 198, جذب سطحی, مغناطیسی}
    Hosein Zaersabet, Peiman Valipour, HabibAllah Tayebi *

    In this study, a mesoporous silica nanostructure was synthesized and magnetized (Magnetic-SBA-15) and then its ability to remove reactive red 198 dye (RR198) from aqueous solution was investigated. The structure of produced adsorbent were evaluated by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). the effect of effective parameters on the adsorption process such as pH, adsorbent dose, contact time, temperature and dye concentration were investigated and optimized. The optimum conditions for removal of reactive red 198 dye was pH =2, adsorbent dosage of 0. 4 g/l ,contact time of 60 minutes and temperature 25 ⁰C in 60 ppm of dye concentration. UV-vis spectrophotometer was used to determine the amount of residual dye in the solution. To determine the type of adsorption isotherm, the Langmuir, Freundlich and dubinin-radushkevich equations of adsorption isotherms were used. The results showed a good fit for the Langmuir adsorption isotherm (R2 = 0.997 and RL = 0.275). According to the values obtained from thermodynamic parameters such as enthalpy (-15.346 kJ/mol) and Gibbs free energy, the removal of reactive red 198 dye by Magnetic-SBA-15 was exothermic and spontaneous.

    Keywords: Silicate Mesoporous Nano-Structure, SBA-15, Reactive Red 198 Dye, Adsorption, Magnetic}
  • سمیرا فروتن، احمد اسدی نژاد*

    موضوع تحقیق:

     پلی (2-اکسازولینها) خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی هستند که دارای زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری مطلوبی بوده و به دلیل شباهت ساختاری با پلی پپتیدها اخیرا در کاربردهای دارورسانی نیز مورد توجه قرار گرفته اند. از آنجا که این پلیمرها خواص گرمایی و مکانیکی نسبتا پایینی دارند به کمک نانوذرات مناسب نظیر گرافن و نانولوله، تقویت شده و به صورت نانوکامپوزیت استفاده می شوند. سازوکار تقویت کنندگی نانوذرات در ماتریس این پلیمرها هنوز از دیدگاه مولکولی کاملا مشخص نشده است.

    روش تحقیق:

     این پژوهش به منظور فهم بهتر برهمکنش پلیمری بر پایه 2-اکسازولین با تقویت کننده های نانویی دو بعدی و رفتار این پلیمر در مجاورت آنها صورت گرفت. صورتبندی و دینامیک یک تک زنجیر پلی (2-اتیل-2-اکسازولین)، به عنوان نماینده شناخته شده ای از این گروه، در مجاورت یک نانوصفحه گرافن عاملیت دار شده، به کمک دینامیک مولکولی کلاسیک و در یک بازه زمانی 10 نانوثانیه ای شبیه سازی شد. همچنین، اثر تغییر دما به همراه تغییر تعداد مونومرهای زنجیر پلیمر بر روی صورتبندی و دینامیک پلی (2-اتیل-2-اکسازولین) بررسی گردید.

    نتایج اصلی: 

    تصاویر لحظه ای بدست آمده در زمانهای مشخص نشان دادند که زنجیر پلیمر با نانوصفحه گرافن برهمکنش موثری نشان داده و جذب سطحی به سرعت رخ می دهد. این رویداد با تغییر صورتبندی زنجیر و دینامیک آن همراه است. زنجیر پلیمری در مجاورت نانوصفحه گرافن به صورت تقریبا موازی قرار گرفته و تاخوردگی ایجاد می شود. شعاع چرخش زنجیر در اثر این برهمکنش افزایش یافته و همچنین طول همبستگی جذب سطحی در حد ابعاد واحد تکراری زنجیر است. جابجایی مربع میانگین زنجیر پلی (2-اتیل-2-اکسازولین) با نزدیک شدن زنجیر پلیمر به نانوصفحه گرافن کاهش می یابد.

    کلید واژگان: پلی (2-اکسازولین), دینامیک مولکولی, گرافن, شبیه سازی, جذب سطحی}
    Samira Foroutan, Ahmad Asadinezhad*

    Research subject: 

    Poly (2-oxazoline) (PEOX) polymers are a family of synthetic macromolecules with biodegradable and biocompatible features. They resemble polypeptides in structure and therefore, have recently taken put to use in drug delivery. Nonetheless, these polymers suffer from relatively low thermal and mechanical performance and thus are reinforced with nanoparticles as nanocomposites. The molecular details of the reinforcement mechanism of PEOX have not yet been elucidated.

    Research approach: 

    This research work was done to reach an understanding on interaction of 2-oxazoline-based polymers with 2D nanoscale reinforcements and to shed light on the mechanism of reinforcing the respective nanocomposites. To this end, conformation and dynamics of poly (2-ethyl-2-oxazoline), as a known representative member of this family, near a functionalized graphene nanosheet were studied via classical molecular dynamics for a period of 10 ns. The effects of various temperatures and polymer chain lengths on polymer conformation and dynamics were assessed.

    Main results

    Molecular dynamics snapshots exhibited effective interaction of the polymer chain with the graphene nanosheet leading to adsorption, whereby conformation and dynamics of the chain underwent transition. The adsorbed polymer chain adopted a flat, folded arrangement parallel with the graphene plane. Also, the gyration radius was found to increase, when the polymer chain approached the graphene nanosheet. Pair correlation function curves revealed that the adsorption correlation length was on the order of the repeating unit end-to-end distance. Mean-square-displacement of the polymer chain decreased as it moved towards graphene. An increase in temperature led to a change in structure and dynamics of the adsorbed polymer chain.

    Keywords: poly (2-oxazoline), molecular dynamics, graphene, simulation, adsorption}
  • احسان صالحی*، مرضیه معظمی گودرزی، مهدی عسکری

    این پژوهش به مقایسه دو روش مرسوم جذب سطحی با زیولیت و تقطیر آزیوتروپیک برای آب زدایی از اتانول صنعتی (%95) و تولید اتانول با خلوص %99/8 می پردازد. بدین منظور، هر دو فرآیند با دبی خوراک مشابه kg/h136 شبیه سازی شده و با استفاده از تحلیل فنی-اقتصادی، فرآیند مناسب انتخاب گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب سطحی برای آب گیری از اتانول، اقتصادی تر از تقطیر آزیوتروپیک است؛ زیرا دارای سرمایه گذاری کل و قیمت تمام شده محصول پایین تری است. میزان تولید در نقطه سربه سر و مدت زمان بازگشت سرمایه برای فرآیند جذب سطحی به ترتیب برابر L1,223,800 و 12ماه بوده و برای تقطیر آزیوتروپیک به ترتیب برابر L2,004,905 و 25ماه است. همچنین، سود خالص سالیانه، ارزش خالص طرح و بازده داخلی برای فرآیند جذب سطحی به ترتیب برابر 413,456دلار، 1,181,279دلار و %276 است که بسیار بالاتر از ارقام بدست آمده برای فرآیند تقطیر آزیوتروپیک (به ترتیب برابر با 263,925 دلار، 979,370 دلار و %87) است.

    کلید واژگان: آب گیری از اتانول, شبیه سازی, محاسبات فنی- اقتصادی, جذب سطحی, تقطیر آزئوتروپیک}
    Ehsan Salehi *, Marzieh Moazzami Goodarzi, Mahdi Askari

    This work compares two conventional methods of adsorption with zeolites and azeotropic distillation for dehydration of industrial ethanol (95%) to produce 99.8% ethanol. To this end, both processes were simulated by a similar feed flowrate of 136kg/h and the suitable alternative was selected using techno-economical study. The results revealed that the adsorption process is more economical than azeotropic distillation for ethanol dehydration, as it possesses lower total investment cost and total product price. The amount of production at break-even point and the investment-return period for the adsorption process were equal to 1223800L and 12 months, respectively, and those for the azeotropic distillation were 2004905L and 25 months, respectively. In addition, the net annual profit, net present value and internal rate-of-return for adsorption process were equal to 413456$, 1181279% and 276%, respectively, which are much higher than those for the azeotropic distillation, equal to 263925$, 979370$ and 87%, respectively.

    Keywords: Ethanol dehydration, Simulation, Techno-Economic Assessment, Adsorption, Azeotropic Distillation}
  • مریم سادات میرنعمتی*، کیوان سهراب پور، سمیه محمدی
    در این پژوهش سعی شده است با استفاده از راکتور حاوی صفحات پوشیده شده با نانو ذرات گرافن و قرار دادن آن بعد از واحد تصفیه بیولوژیکی بی هوازی تصفیه خانه رنگرزی بار آلودگی برای مراحل بعدی تصفیه با جذب مواد آروماتیک حاصل ازمرحله تخریب بی هوازی بیولوژیکی کاهش یابد. نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی رویشی انتشار میدانی (FE-SEM) نشان داد که لایه نشانی گرافن بر روی صفحات راکتور به صورت چندلایه بوده است. سپس تاثیر سه پارامتر غلظت ورودی پساب (mg/L 150، 100، 70 COD:)،  pH (5، 7 و 9) و دما (30،20 و40) روی میزان حذف ترکیبات آروماتیک، COD وکدورت پساب بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که غلظت بالای COD جذب سریع تر و بهتری توسط گرافن نسبت به غلظت های پایین آن داشت. از بین سه دمای مورد آزمایش، در دمای بالا میزان جذب بیشتری مشاهده شد. همچنین با افزایش pH از 5 به 9، میزان جذب افزایش پیداکرد. این سیستم در جذب مواد آروماتیک و کاهش COD عملکرد نسبتا خوبی از خود نشان داد. شرایط بهینه عملکرد راکتور غلظت mg/L 150COD:،pH  برابر 9 و دمای C40 تعیین شد.
    کلید واژگان: تصفیه ی پساب رنگرزی, گرافن, راکتور دیسک چرخان, ترکیبات آروماتیک, جذب سطحی}
    Maryam Mirneamati *, Keivan Sohrabpor, Somayeh Mohammadi
    In this research, it was tried to use a reactor containing plates covered with Graphene nanoparticles and placing it after the anaerobic biological treatment unit of dyeing treatment plant will reduce the pollution load for the next stages of treatment by absorbing aromatic substances resulting from the anaerobic biological destruction stage. The results of the field emission electron microscope (FE-SEM) analysis showed that the Graphene layers on the reactor plates were multi-layered. Then the effect of three parameters of effluent concentration (COD: 70, 100, 150 mg/L), pH (5, 7, 9) and temperature (20, 30 and 40 ˚C) on the amount of removal of aromatic compounds, COD and effluent turbidity were investigated. The results showed that high concentration of COD had faster and better absorption by Graphene than its low concentration. Among the three tested temperatures, a higher absorption rate was observed at the higher temperature. Also, with the increase of pH from 5 to 9, the amount of absorption increased. This system showed relatively good performance in absorbing aromatic substances and reducing COD. Optimum conditions of reactor performance were determined as COD: 150 mg/L, pH = 9 and temperature 40 ˚C.
    Keywords: Dyeing Wastewater Treatment, Graphene, Rotating Biological Contactor, Aromatic compounds, Surface adsorption}
  • نرگس صالحی، علی مقیمی

    مقادیر کم مس (II) و سرب (II) با استفاده از یک نانوجاذب زیستی جدید براساس دانه‌های مغناطیسی کیتوسان شبکه‌ای شده اصلاح شده با پایه متیونین-گلوتارآلدهید شیف باز(MG-Chi/Fe3O4) در نمونه‌های فاضلاب حذف شدند. طیف تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR)، پراش پرتو ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) برای شناسایی نانو بیو ذرات استفاده شدند. عوامل مختلف موثر بر رفتارهای جذب یون‌های فلزی از جمله pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه یون‌های فلزی مورد بررسی و بهینه‌سازی قرار گرفتند. برای پیش‌بینی مدل جذب از مدل‌های ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر استفاده شد. داده‌های تعادل با مدل ایزوترم لانگمویر به خوبی متناسب بودند. بیشینه ظرفیت جذب برای مس (II) و سرب (II) به ترتیب 172.4 و 175.4 میلی گرم در گرم بود. سینتیک جذب با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت بهتری داشت. سرانجام این روش برای حذف هم‌زمان مس (II) و سرب (II) در نمونه‌های فاضلاب صنعتی با موفقیت استفاده شد.

    کلید واژگان: کیتوسان مغناطیسی, حذف یون های فلزی, شبکه ای کردن, جذب سطحی}
    N. Salehi, A. Moghimi

    Trace amounts of Cu (II) and Pb (II) in the wastewater sample were removed with a new nano biosorbent based on cross-linked chitosan magnetic beads modified with methionine-glutaraldehyde Schiff's base (MG-Chi/Fe3O4) in wastewater samples. Fourier transform infrared spectra (FTIR), X-ray diffraction (XRD) analysis, and scanning electron microscope (SEM) have been applied to characterize nano biosorbent. Various parameters affecting the uptake behavior of the metal ions were examined and optimized, including pH, adsorbent dose, contact time, and initial concentration. Freundlich and Langmuir isotherm models were applied to estimate adsorption mode. The equilibrium data were well fitted with the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacities for Cu (II) and Pb (II) were 172.4 and 175.4 mg g-1, respectively. The adsorption kinetics are better consistent with the pseudo-second-order model. It was concluded that this method was successfully applied for the simultaneous removal of Cu (II) and Pb (II) in industrial wastewater samples.

    Keywords: Magnetic chitosan, Removal of metal ions, Cross-linking, Adsorbance}
  • نیکا قاسم پور، مهدی نظری صارم*، افشین اکبری دهخوارقانی
    فوم تثبیت شده با مخلوط نانوذره و سورفکتانت دارای توانایی بیشتری نسبت به سورفکتانت ها در جهت بهبود تحرک پذیری سیال تزریقی می باشد. تحرک پذیری فوم تزریقی تابعی از ویسکوزیته فوم و رفتار تراوایی نسبی فوم/نفت است که خود تابعی از ترشوندگی سنگ می باشد. مطالعات فراوانی روی بهبود تحرک پذیری از طریق افزایش ویسکوزیته ظاهری فوم انجام گرفته است. با این حال، پتانسیل محلول مولد فوم برای تغییر ترشوندگی کم تر مورد توجه قرار گرفته است. به این منظور، توانایی تغییر ترشوندگی شیشه نفت دوست توسط محلول مولد فوم از طریق آزمایش زاویه تماس از طریق دو دیدگاه نوآورانه رژیم انتشاری و همرفتی بررسی شد. در رژیم انتشاری، محلول های آب مقطر و نانوسیال (1/0 درصد وزنی از نانوذره کلسیم کربنات) قابلیت تغییر ترشوندگی شیشه را به سمت آب دوستی بیشتر نداشتند. محلول سورفکتانتی (CMC 1 از سورفکتانت SDS) تنها °5 از نفت دوستی شیشه کاهش داد. مخلوط سورفکتانت و نانوذره این تغییر ترشوندگی را به °16 رساند. در رژیم همرفتی، بر خلاف رژیم انتشاری، هم آب مقطر و هم نانوسیال دارای توانایی تغییر ترشوندگی شیشه به سمت آب دوستی بیشتر بودند. با این حال ترشوندگی تعادلی ایجاد شده برای آب مقطر (°76) آب دوست تر از نانوسیال (°76) بود. این رفتار به جذب نانوذره با بار مخالف روی سطح شیشه نسبت داده شد. محلول سورفکتانتی ترشوندگی اولیه را به °45 رساند. مخلوط سورفکتانت و نانوذره بهترین نتیجه را در این زمینه داشت و ترشوندگی اولیه را به °23 رساند. براساس آزمایش های کشش سطحی، رفتار برتر مخلوط سورفکتانت و نانوذره به جذب سطحی مولکول های سورفکتانت بر نانوذره و فعال سطحی شدن نانوذرات نسبت داده شد.
    کلید واژگان: تغییر ترشوندگی, کشش سطحی, جذب سطحی, نانوذره کربنات, سورفکتانت, رژیم انتشاری و همرفتی}
    Nika Ghasempour, Mahdi Nazarisaram *, Afshin Akbari Dehkharghani
    Injection of nanoparticle-stabilized foam has been considered by the oil industry due to its high stability. In this study, the interaction between nanoparticles and surfactants as well as the hysteresis of the foam injection sequence is investigated. For this purpose, secondary and tertiary core injection experiments were performed on synthetic glass core to investigate the oil recovery behavior of foam stabilized with calcium carbonate nanoparticles and SDS surfactant in sandstone reservoirs. According to the results, the secondary oil recovery by foam stabilized with a mixture of 0.04 wt.% of surfactant and 0.1 wt.%  of nanoparticles is significantly higher than the foam stabilized with counterpart nanoparticle and surfactant. In all cases, tertiary oil recovery was significantly lower than the tertiary mode. This phenomenon was attributed to the diffusion regime governing tertiary recovery compared to the convective regime in the secondary injection. In order to prove this hypothesis, the aging process performed in the core injection experiments was repeated in the contact angle device. In the diffusion regime, the nano fluid could not change the wettability of the glass to more water-wetness. The surfactant solution reduced the glass oil-wetness by only 5 degrees. The mixture of surfactant and nanoparticles brought this change in wettability to 16. The Nano fluid, surfactant solution, and mixture of surfactant and nanoparticles brought the initial wettability of about 150˚ to 76˚, 45˚, and 23, respectively, which it confirms the higher rate of convective regime in the change of wettability. Based on surface tension experiments, the superior behavior of the surfactant and nanoparticle mixture was attributed to the adsorption of surfactant molecules on the nanoparticles and the surface activation of the nanoparticles.
    Keywords: foam injection, Hysteresis, Nanoparticles, Surfactant, Diffusion Regime, Convection}
  • وحید جوان بخت*، مریم کنعانی
    یکی از روش های موثر در تصفیه پساب های رنگی آلاینده محیط زیست، روش جذب سطحی می باشد. در این پژوهش جاذب فومی کلسیم آلژینات به روش خشک کردن انجمادی - ایجاد اتصال عرضی سنتز شد و جهت جداسازی رنگ متیلن بلو از محلول آبی مورد استفاده قرارگرفت. جهت بررسی ساختار فوم تولیدشده، مشخصه یابی توسط آنالیزهای مختلف انجام گردید. علاوه بر آن سینتیک فرآیند، ایزوترم جذب، تاثیر پارامترهای مختلف از جمله غلظت رنگ (10-2 میلی گرم بر لیتر)، pH (11-3)، میزان تورم و احیای جاذب مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که جاذب فومی کلسیم آلژینات با مشخصات موردنظر با موفقیت تهیه شد و فرآیند جذب رنگ متیلن بلو توسط جاذب از سینتیک جذب مرتبه دوم و ایزوترم جذب فروندلیچ پیروی می کند. میزان جذب متیلن بلو توسط جاذب سنتز شده برابر mg/g 80/3 و بازدهی آن 97% بود. همچنین افزایش pH اولیه و غلظت محلول رنگ، عملکرد فرآیند جذب را بهبود بخشید. این جاذب قابلیت احیاء داشته و پس از سه مرتبه احیاء همچنان میزان جذب قابل توجهی برای رنگ از خود نشان داد.
    کلید واژگان: جذب سطحی, آلژینات, متیلن بلو, سینتیک, ایزوترم}
    Vahid Javanbakht *, Maryam Kanani
    Adsorption is an effective method for the treatment of dyed wastewater contaminants the aqueous environments. In this study, an alginate-based foam adsorbent was prepared via freeze-drying and post-cross-linking method and then used to remove methylene blue dye from aqueous solutions. Characterization using different analyzes, kinetics, isotherm, swelling, and regeneration experiments, and the parameters affecting the dye adsorption process such as dye concentration (2-10 mg/L), pH (3-11) were investigated. The findings obtained from the adsorption process indicated that the adsorption of methylene blue using synthetic adsorbents has good conformity with conventional kinetic and isotherm models and the kinetics and isotherm are adjusted with the pseudo-second-order and the Freundlich models, respectively. The adsorption capacity of methylene blue was 3.80 mg/g with 97% removal efficiency for alginate-based foam. With the increase in initial solution pH and dye concentration, better adsorption performance was observed. The prepared adsorbent presented remarkable chemical stability and was readily recyclable after three reuse cycles.
    Keywords: Adsorption, Alginate, Methylene blue, Kinetics, Isotherm}
  • الیاس قلعه گلاب، سیاوش ریاحی*
    هدر رفتن سرفکتانت و پلیمر در طی عملیات تزریق در مخازن به عنوان مهم ترین مساله در امکان پذیر بودن عملیات تزریق مواد شیمیایی محسوب می گردد. تزریق هم زمان پلیمر و سرفکتانت نیز باعث ایجاد برهم کنش بین سرفکتانت و پلیمر شده و سبب کاهش قابل ملاحظه ای در عملکرد آن ها می گردد. بهترین راه حل برای برطرف نمودن این مشکل استفاده از ماده ای جدید به نام سرفکتانت پلیمری است که می تواند یک جایگزین بسیار جذاب برای استفاده هم زمان این دو ماده تلقی گردد. یکی از مشکلات اساسی تزریق مواد شیمیایی، جذب این مواد برروی سنگ مخزن است که به دلیل آن که پژوهش ها محدودی در رابطه با بررسی میزان جذب سرفکتانت پلیمری برروی سنگ مخازن و مقایسه آن با میزان جذب پلیمرهای معمولی انجام شده است، در این پژوهش میزان جذب یک سرفکتانت پلیمری و یک پلیمر معمولی در دماهای مختلف برروی نمونه سنگ کربناته مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا پلی اکریل آمید هیدرولیز شده (HPAM) و پلی اکریل آمید اصلاح شده آبگریز (HMZPAM)، به عنوان یک سرفکتانت پلیمری، با استفاده از یک گروه آب گریز زویتری سنتز گردید و در ادامه اثر این دو پلیمر در غلظت های 50 تا mg/L 1000 در دمای 25 تا C° 80، برروی جذب سطحی در سنگ کربناته بررسی شد. نتایج کلی حاصل از این آزمایش ها نشان می دهد که جذب سطحی HPAM و HMZPAM برروی سنگ مخزنی از جنس دولومیت (دارای بار سطحی مثبت)، با افزایش غلظت پلیمر، افزایش می یابد. به طورکلی می توان گفت که عامل اصلی در جذب سطحی پلیمرها، نیروهای الکترواستاتیکی می باشند که به دلیل آن که پلیمر HMZPAM نسبت به پلیمر HPAM، در ساختار خود علاوه بر گروه عاملی منفی -COO، گروه عاملی منفی SO3- را نیز دارد، این گروه های عاملی منفی، بیشتر جذب بار مثبت سطح سنگ شده که در نتیجه سبب افزایش میزان جذب سرفکتانت پلیمری HMZPAM نسبت به HPAM می گردند.
    کلید واژگان: سرفکتانت پلیمری, پلیمر, جذب سطحی, دما, دولومیت, کربناته}
    Elias Ghaleh Golab, Siavash Riahi *
    The loss of surfactants and polymers in the injection process in reservoirs is considered the most crucial issue in the chemical injection process›s Feasibility. Simultaneous injection of polymers and surfactants causes interaction between surfactant and polymer and a significant reduction in performance. The best solution for solving this problem is using a new material called polymeric surfactant that can be an exciting alternative for currently available methods. These new materials can have the effect of polymer and surfactant like increase of water viscosity, reduction of interfacial tension between water and oil, and change in reservoir rock wettability simultaneously; thus, these new materials will further increase oil production relative to traditional methods. One of the fundamental problems of chemical injection is the adsorption of these substances on the reservoir rock. Because of limited research regarding the analysis of the adsorption rate of polymeric surfactant on reservoir rocks and comparing them with the adsorption rate of conventional polymers, in this study, the adsorption rate of this substance has been studied in different temperatures. First, in this research, A HPAM and HMZPAM As a polymeric surfactant synthesized using a Zwitterion hydrophobic group, and the effect of these two polymers was measured in concentrations between 50 to 1000 mg/L at temperatures between 25 to 80 oC on adsorption of surface in carbonate rock. The results show that the adsorption of HPAM and HMZPAM on reservoir rock, which made of dolomite, increases with the increase in polymer›s concentration. Generally, the main factor in the adsorption of polymers are electrostatic forces which because HMZPAM compared to HPAM, in addition to COO- group also has SO3- group that these negative groups adsorbed more to the positive charge of the rock surface in which as a result increases the amount of adsorption of polymeric surfactant compared to HPAM.
    Keywords: Polymeric Surfactant, polymer, Adsorption, Temperature, Dolomite}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال