بررسي فرآيندهاي اكسايش پيشرفته و كاربرد نانوكاتاليزورها به منظور حذف مقادير كم آلاينده هاي آلي موجود در آب
Investigation of Advanced Oxidation Processes (AOPs) and application of Nanocatalysts for removal of traces organic pollutants in water
- Tez No: 1023515
- Danışmanlar: PROF. DR. NEZAMEDDIN DANESHVAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Kimya, Kimya Mühendisliği, Environmental Engineering, Chemistry, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Farsça
- Üniversite: Unıversıty Of Tabrız
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İleri oksidasyon işlemleri (AOP), eser miktarlardaki organik boyalar ve pestisitler de dahil olmak üzere sudaki toksik kirleticilerin giderimi için son yıllarda kullanılan işlemler arasında yer almaktadır. Organik boyalar ve pestisitler çevreyi kirleten en önemli faktörler arasında yer aldığından bunların kirli sulardan uygun bir şekilde giderimi gerekmektedir. Bu nedenle, bu araştırma çalışmasının bir bölümünde, organik boyalara örnek olarak asit kırmızı boya 14'ün kirli sulardan uzaklaştırılmasında 9 farklı Fenton ve Foto-Fenton prosesinin etkinliği araştırılmış ve karşılaştırılmıştır. Bahsedilen boyanın UV/H2O2/Fe(III) ve UV/H2O2/Fe(II) işlemleri ile gideriminde iki ve üç değerlikli demir iyonlarının rolü, UV ışık radyasyonunun etkisi, H2O2'nin varlığı, demir iyonlarının başlangıç miktarı, çözeltinin pH'ı ve boyanın başlangıç konsantrasyonu incelenmiştir. Deney sonuçları, asit kırmızı boya 14'ün kırmızı asit boyasını içeren çözeltinin renginin giderilmesinde UV/H2O2/Fe(III)/Oksalat işleminin en uygun yöntem olduğunu göstermiştir. UV/H2O2/Fe(III)/Oksalat yöntemiyle arıtma işleminden önce ve sonra absorpsiyon spektrumlarının kaydedilmesi ve toplam organik karbon (TOC) değerlerinin ölçülmesi, yukarıdaki boyanın kirlenmiş bir kuyu suyu numunesinden gideriminin mümkün olduğunu göstermiştir. Ayrıca tarımsal pestisitlere örnek olan erioglaucin herbisitinin UV/H2O2 ve UV/TiO2 prosesleri kullanılarak giderimi araştırılmıştır. UV/H2O2 prosesinde H2O2 ve UV ışığının etkisi, UV ışığının uygulanma süresi, çözeltinin pH'ı, H2O2 miktarı ve kirleticinin başlangıç konsantrasyonu gibi çeşitli etkili faktörlerin etkileri araştırılmıştır. Buna ek olarak, radikaller arasındaki reaksiyon dikkate alınarak, görünen giderim oranı ile H2O2'nin başlangıç konsantrasyonu arasında kinetik bir model önerilmiştir. Elde edilen kinetik modelin etkinliği, tüketilen elektrik enerjisi miktarının değerlendirilmesinde ve dört organik boya ile erioglaucin giderimi için gereken optimal H2O2 miktarını tahmin etmede değerlendirilmiştir. Bu projenin bir diğer bölümünde öncelikli malzeme olarak TiCl4'ten kristal faz kontrollü TiO2 nanokatalizörü sentezlendi. TiO2 nanopartiküllerinin özelliklerini belirlemek için SEM ve TEM görüntüleri ile XRD ve FT-IR spektrumları kullanılmıştır. Sentezlenen nanopartiküllerin boyutları 6 ila 11 nm aralığında olup, kristal yapıları anataz ve rutildir ve her biri tek başına veya bu iki türün belirli bir oranda karışımıdır. Buna ek olarak, fotokatalitik süreçlerin her birinde tüketilen elektrik enerjisi miktarı farklı koşullar için ölçüldü, hesaplandı ve karşılaştırıldı. Sentezlenen TiO2 nanopartikülleri kullanılarak erioglaucin herbisitinin fotokatalitik olarak giderilmesi, UV ışık ışınımı altında incelendi ve sentezlenen nanokatalizörlerin her birinin verimliliği, boyutlarına ve kristal yapısına göre araştırıldı. Anataz ve rutil kristal yapıları ile sentezlenen TiO2 nanopartiküllerinin varlığında dönüşüm fraksiyonu ve tüketilen elektrik enerjisinin, ticari benzer numunelerle karşılaştırılması, sentezlenen nanopartiküllerin yüzeyinde daha fazla hidroksil grubunun bulunması ve daha küçük partikül boyut nedeniyle fotokatalitik özelliklerinin arttığını göstermiştir. Ek olarak, deneylerin sonuçları, anataz-rutil kristal yapısına sahip TiO2 nanopartiküllerinin verimliliğinin, rutil ve anataz (tek başına) ile karşılaştırıldığında erioglaucin fotokatalitik oksidasyon sürecinde önemli ölçüde daha yüksek olduğunu gösterdi. TiO2 nanopartiküllerinin varlığında erioglaucin'in fotokatalitik giderimi sürecinde UV ışık radyasyon uygulama süresi, TiO2 nanopartiküllerinin ve UV ışığının rolü, çözeltinin pH'ı, kirleticinin başlangıç konsantrasyonu gibi süreçte etkili faktörlerin etkisi ve TiO2 nanokatalizör miktarı rapor edilmiştir. Ayrıca, erioglaucinin fotokatalitik olarak gidermesine ilişkin yapılan kinetik çalışma, söz konusu prosesin Langmuir-Hinshelwood kinetik modelini takip ettiğini göstermiştir. UV/TiO2 arıtma işleminden önce ve sonra absorpsiyon spektrumlarının kaydedilmesi ve TOC değerlerinin ölçümü, erioglaucin ile kontamine olmuş bir kuyu suyu örneğinden erioglaucinin giderilmesinin, TiO2 nanopartiküllerinin varlığında mümkün olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Advanced Oxidation Processes (AOPs) have been used to remove of traces hazardous pollutants such as organic dyes and pesticides in recent years. Since organic dyes and pesticides are considered as the important environmental pollutants, it is necessary to remove them from wastes. Hence, in one part of this research work, the efficiency of nine various Fenton and photo-Fenton processes in removal of C.I. Acid Red 14 (AR14) from contaminated water have been studied. In UV/H2O2/Fe(II) and UV/H2O2/Fe(III) processes, the effect of different system variables like initial concentration of Fe(II) or Fe(III), effect of UV light irradiation, presence of H2O2, pH and initial concentration of the azo dye was investigated. The results revealed that UV/H2O2/Fe(III)/Oxalate was reasonably the appropriate process for decolorization of the dye solution containing AR14. Results of recording UV-Vis spectra and Total Organic Carbon (TOC) analyses of dye solutions, before and after treatment, indicated that removal of AR14 from water wall by UV/H2O2/Fe(III)/Oxalate process was possible. Meanwhile, removal of the herbicide, erioglaucine, as a typical example of pesticides by using UV/H2O2 and UV/TiO2 was investigated. In the UV/H2O2 process, effect of different parameters such as effect of H2O2 and UV light, UV irradiation time, pH, concentration of H2O2 and erioglaucine has been studied. By considering reaction between radicals, a kinetic model between apparent removal rate and initial concentration of H2O2 was proposed. The efficiency of the kinetic model was investigated in evaluation of the electricity consumption and prediction of required H2O2 concentration for removal of four organic dyes and erioglaucine. In another part of this project, crystal phase-controlled TiO2 nanocatalyst was synthesized from TiCl4 as precursor. The synthesized samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) methods. The average particle size of the synthesized catalysts was in the range of 6-11 nm. Their crystal phases were only rutile, or only anatase or rutile-anatase with determined ratio. Electricity consumption of the mentioned photocatalytic processes was evaluated. Photocatalytic removal of the herbicide, erioglaucine, in the presence of the synthesized nanostructured TiO2 with different sizes and phases under UV irradiation was investigated. Comparing photocatalysis convention and electricity consumption in the presence of synthesized nanostructured TiO2 with those of commercial TiO2 revealed that the photocatalytic activity of the synthesized samples were much higher. The higher photoactivity of synthesized TiO2 was attributed to higher hydroxyl content and smaller size. The results indicated that photocatalytic activity of rutile-anatase TiO2 was considerably higher than that of only anatase or only rutile TiO2. Also studied the influence of the basic photocatalytic parameters such as irradiation time, the effect of nanostructured TiO2 and UV light, pH of the solution, initial concentration of erioglaucine and amount of nanostructured TiO2 were studied. Experimental results indicated that the photocatalytic process could be explained in terms of the Langmuir–Hinshelwood kinetic model. Results of recording UV-Vis spectra and TOC analyses, before and after treatment, indicated that removal of erioglaucine from water wall by UV/ TiO2 process was reasonably possible.
Benzer Tezler
- Hicv u nazireguylhayl siyasi-ictimal beyne İran u Osmani Der Dovrei Meşrute
Meşrutiyet Dönemi İran-Osmanlı Arasındaki Sosyo-Politik Hiciv ve Nazireler
VEYSEL BAŞÇI
Doktora
Farsça
2014
Doğu Dilleri ve EdebiyatıUnıversıty Of TehranFars Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED HUSEYİN MUHAMMEDİ
- بررسی سينماي نوري بیلگه جيلانرؤياهاي زمان از دست رفته
Cinema of nuri bilge ceylan: the dreams of lost time
FAYSAL SOYSAL
Yüksek Lisans
Farsça
2007
Sahne ve Görüntü SanatlarıTehran Unıversıty Of ArtDr. MAJID SHAYKH ANSARI
Dr. SHAHABADDIN ADEL
- بررسی رابطه بین اعتیاد اینترنتی و هیجان خواهی بااستعداد خیانت زناشویی در دانشجویان متأهل واحد ارومیه
Relation between internet addiction and sensationseeking with talented marital infidelity in married students of Islamic Azad University Urmia Branch
MARYAM GHOLAMINEJADMOGHADDAM
- بررسي رفتار آيروالاستيک بال ساختهشده از موادمرکب در جريان تراکمناپذير و تراکمپذير
Sıkıştırılabilir bir akışta hava taşıtı kompozit kanatlarının aeroelastik analizi
TURAÇ FARSADİ
Yüksek Lisans
Farsça
2010
Havacılık ve Uzay MühendisliğiSharıf Unıversıty Of TechnologyHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASSAN HADDADPOUR
- بررسی و تخمین تابع تولید آفتابگردان در استان آذربایجان غربی برای دوره 1380-1360
1981-2001 dönemı batı azerbaycan ilinde ayçiçeği üretim fonksiyonunun araştırılması ve tahmini
SAEID HAJIHASSANIASL
Yüksek Lisans
Farsça
2003
EkonomiIslamıc Azad Unıversıtyİktisat Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MASOUD MANSOORI
