دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی
خانم مرضیه رضایی دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 26ر10ر96 از رساله دکتری خود تحت عنوان "سنتز و شناسایی نانو کاتالیستهای اکسید فلزی پایهدار برای حذف آلایندههای فنلی " با راهنمایی آقای دکتر منصور انبیاء دفاع خواهدکرد.
استاد راهنمای اول: آقای دکتر منصور انبیاء
استاد راهنمای دوم:
هیات داوران: 1- آقای دکتر محمد کاظم رفوئی 2- آقای دکتر کاظم کارگشا 3- آقای دکتر رحمت الله رحیمی 4- سرکار خانم دکتر افسانه ملاحسینی
این جلسه ساعت 14 روز 3شنبه در اتاق سبز دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.
چکیده :
فنل و مشتقات آن به طور گسترده به عنوان ماده خام در بسیاری از صنایع شیمیایی، پتروشیمی و داروسازی مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین فنل در فاضلاب صنایع مختلف از جمله صنایع نگهدارنده چوب، آفتکشها، نساجی، کاغذ و رنگ یافت میشود. پسابهای رنگی مشکلات زیست محیطی زیادی ایجاد میکنند. به عنوان مثال رنگ موجود در آب میتواند اشعه خورشید ورودی به آب را جذب و منعکس کند، بنابراین باکتریها نمیتوانند به اندازه کافی در آب رشد کنند و در نتیجه زنجیره غذایی مختل خواهد شد. اما مسئله مهمتر این است که بسیاری از مواد موجود در این پسابها به میزان قابل توجهی سمی و حتی سرطانزا هستند. رنگ قرمز فنل یا فنل سولفون فتالئین از دسته رنگهای تری آریل متان است که به طور گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد این رنگ به دلیل دارا بودن حلقه فنلی بسیار سمی بوده و ورود آن به محیط زیست اثرات نامطلوبی را به دنبال دارد. در سالهای اخیر فرآیند اکسیداسیون پیشرفته (AOPS)[1] برای تصفیه آب مورد توجه قرار گرفته است. این فرآیندها توانایی تخریب کامل آلایندههای آلی طی فرآیندهای فیزیکی مانند جذب و لختهسازی را بر عهده دارند. در این فرآیندها واکنشهای فنتون[2] که رادیکالهای هیدروکسیل تولید میکنند، به طور متداول مورد استفاده قرار میگیرند. البته این روش به عنوان یک روش پر هزینه شناخته شده است. امروزه استفاده از اکسیدانهایی مانند پروکسی مونو سولفات و پرسولفات برای این منظور گسترش یافته است. کاتالیستهای همگن و ناهمگن بهترین مواد برای حذف آلایندههای آلی میباشند. فلزات سنگین موجود در ساختار این کاتالیستها باعث تبدیل ماده اکسیدان به فرم رادیکالی میشود و سپس آلودگیهای آلی را به مواد بیضرر تبدیل میکند. کاتالیستهای همگن و ناهمگن متخلخل Fe3O4، Co3O4، Mn3O4، CoFe2O4، RuO2/Fe3O4@nSiO2@mSiO2، Co3O4/Fe3O4@nSiO2@mSiO2، RuO2/Al2O3، Co3O4/Al2O3 و Co3O4 /SBA-15 در این پژوهش سنتز و بررسی شدند که دارای ویژگیهای بسیار مناسبی برای حذف آلاینده فنل میباشند. ساختار این کاتالیستهای سنتز شده با استفاده از روشهای شناسایی از قبیل پراش اشعه ایکس[3]، جذب و واجذب نیتروژن، میکروسکوپ الکترونی روبشی[4]و میکروسکوپ الکترونی عبوری [5] بررسی و سنتز ترکیبات مورد نظر تایید گردید و همچنین پارامترهای موثر در حذف آلاینده فنل (غلظت فنل در محلول، غلظت کاتالیست، غلظت اکسنده، دمای واکنش) مورد بررسی قرار گرفت. سنتز کاتالیست مزوپروس Fe3O4 به روش همرسوبی و کاتالیستهای مزوپروس Co3O4، Mn3O4، CoFe2O4،Al2O3 و SBA-15 به روش هیدروترمال و کاتالیستهای ناهمگن RuO2/Fe3O4@nSiO2@mSiO2،Co3O4/Fe3O4@nSiO2@mSiO2 ، RuO2/Al2O3 Co3O4/Al2O3 و Co3O4 /SBA-15 به روش تلقیح انجام شد. در غلظت بهینه ppm 50، کاتالیست بالک Fe3O4 به دلیل پتانسیل اکسایش-کاهش کم قادر به فعالسازی اکسید کننده و تولید رادیکال سولفات فعال نمیباشد و بنابراین در واکنش حذف فنل کارآمد عمل نمیکند. مقدار 4ر0 گرم از کاتالیستهای بالک Co3O4 و Mn3O4 در حضور 2 گرم از اکسون به ترتیب توانستند %100 فنل را در مدت 40 و 30 دقیقه در دمای محیط از محیط واکنش حذف کنند. در حالی که مقدار 4ر0 گرم از کاتالیست بالک CoFe2O4در حضور 2 گرم از اکسون %83 فنل را در مدت 110 دقیقه از محیط واکنش حذف کرد. مقدار 2ر0 گرم از کاتالیستهای ناهمگن RuO2/Fe3O4@nSiO2@mSiO2،Co3O4/Fe3O4@nSiO2@mSiO2 ، RuO2/Al2O3، Co3O4/Al2O3 و Co3O4/SBA-15 در حضور 1 گرم از اکسون به ترتیب توانستند % 100 فنل ppm 50 را در مدت 40، 40، 60، 50 و 30 دقیقه از محیط واکنش حذف کنند.
واژههای کلیدی: فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، پروکسی مونوسولفات، کاتالیست اکسید فلزی متخلخل، تخریب فنل
(چاپ مجدد)
[1]Advanced oxidation processes
[3] X-ray diffraction pattern
[4] Scanning electron microscopy
[5] Transmission electron microscopy
|