وحیده جلالت (دانشجوی دکتری شیمی-شیمی معدنی)، نوزدهم آبانماه 1393 از رساله دکتری خود با عنوان «سنتز و بررسی سیلیکاهای نانوپروس اصلاح شده با گروه های عاملی آلی و کاربرد آنها برای حذف یونهای لانتانیم و سریم» دفاع می کند..
چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر آزاده تجردی و دکتر روح الله زارع دورابی بر عهدهدارندبه شرحزیر است. ضمنا این جلسه دفاعیه ساعت 30/8 در اتاق کنفرانس دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.
چکیده:
در طی این پروژه، شش مرحله کار پژوهشی انجام شد: کار پژوهشی اول، سنتز SBA-15 به روش هیدروترمال و عاملدار کردن آن با استفاده از لیگند شیف باز n- ( 2- هیدروکسی سالیسیل آلدایمین) می باشد (HESI-SBA-15).این جاذب با استفاده از تکنیک های پراش پرتو ایکس(XRD) ، میکروسکوپ عبوری الکترون(SEM)، جذب- واجذب نیتروژن (BET/BJH)، طیف بینی زیرقرمز تبدیل فوریه(FT-IR)، آنالیز وزن- سنجی(TGA/DTA) و آنالیز عنصری(EA) مورد شناسایی قرار گرفت.
کار پژوهشی دوم، بررسی کاربرد جاذب HESI-SBA-15برای حذف یونهای کمیاب خاکی (لانتانیم و سریم) از سیستم های آبی می باشد. در بررسی حذف لانتانیم از روش یک متغیر در زمان و به روش آنالیز ناپیوسته استفاده شد. تاثیر پارامتر های مقدار جاذب، زمان هم زدن، غلظت اولیه محلول فلزی و pH بر میزان جذب لانتانیم مورد مطالعه قرار گرفت. با افزایش pH و مقدار جاذب و همچنین کاهش غلظت محلول لانتانیم، میزان جذب افزایش نشان داده است به طوریکه در 7=pH، 07/0 گرم از جاذب و 20 میلی گرم بر لیتر از غلظت محلول اولیه، حدود 99 در صد جذب اتفاق افتاده است. این شرایط به عنوان شرایط بهینه برای آزمایش های بعدی حذف لانتانیم بر روی جاذب 15 HESI-SBA- در نظر گرفته شد. از خصوصیات مساعد این جاذب، قابلیت بازیابی و استفاده چندباره از جاذب است همچنین تکرار پذیری روش، اثر یونهای مزاحم، مطالعات سینتیکی و تعادلی فرایند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. مدل سینتیکی جذب از نوع شبه درجه دوم و مدل تعادلی از نوع فروندلیچ می باشد
درکار پژوهشی سوم، حذف یون سریم بر روی جاذب HESI-SBA-15با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش به روش طرح مرکب مرکزی، برای بهینه کردن فاکتور های موثر بر میزان جذب، انجام گرفت. شیوه‌ی طرح مرکب مرکزی برای بدست آوردن برهم‌کنش‌ بین فاکتورهای موثر بر روی جذب و بهینه سازی شرایط آزمایشات به‌کار برده شد. برای درک بهتر برهم کنش بین پارامتر ها و تاثیر آنها در میزان جذب از نمودار سطح پاسخ سه بعدی و همچنین برای مناسب بودن مدل و مطابقت مدل پیشنهادی با داده های تجربی حاصل از جدول تحلیل واریانس استفاده شد. مقدار بهینه فاکتور ها 07/0 گرم جاذب، 6pH=، غلظت سریم 30 میلی‌گرم بر لیتر و زمان هم زدن 45 دقیقه بدست آمد. از خصوصیات مساعد جاذب استفاده شده، قابلیت بازیابی خوب و استفاده چندباره از آن است. تکرار پذیری روش، آنالیز نمونه های حقیقی، مطالعات سینتیکی و تعادلی فرایند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. مدل سینتیکی جذب از نوع شبه درجه دوم و مدل تعادلی از نوع لانگمیر می باشد.
کار پژوهشی چهارم، سنتز SBA-15 به روش هیدروترمال و عاملدار کردن آن با استفاده از لیگند شیف باز N ، N´- بیس(سالیسیلیدن) اتیلن دی آمین می باشد (BSEA-SBA-15).این جاذب با استفاده از تکنیک های پراش پرتو ایکس(XRD) ، میکروسکوپ عبوری الکترون(SEM)، جذب- واجذب نیتروژن (BET/BJH)، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه(FT-IR)، آنالیز وزن سنجی(TGA/DTA) و آنالیز عنصری (EA) مورد شناسایی قرار گرفت.
کارهای پژوهشی پنجم و ششم، به ترتیب حذف یونهای لانتانیم و سریم بر روی جاذب SBA-15 BSEA- با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش می باشد. شیوه‌ی طرح مرکب مرکزی برای بررسی برهم‌کنش‌ بین فاکتورهای موثر جذب و بهینه سازی شرایط آزمایش ها به‌کار برده شد. برای درک بهتر برهم کنش بین پارامتر ها و تاثیر آنها در میزان جذب از نمودار سطح پاسخ سه بعدی و همچنین برای مناسب بودن مدل و مطابقت مدل پیشنهادی با داده های تجربی حاصل از جدول تحلیل واریانس استفاده شد. مقدار بهینه فاکتور ها برای حذف یون لانتانیم 03/0 گرم جاذب، 4pH=، غلظت لانتانیم 45 میلی‌گرم بر لیتر و زمان هم زدن 80 دقیقه و برای حذف یون سریم 07/0 گرم جاذب، 6pH=، غلظت لانتانیم 45 میلی‌گرم بر لیتر و زمان هم زدن 60 دقیقه بدست آمد. این جاذب برای یونهای لانتانیم و سریم قابلیت بازیابی خوبی نشان داد و بعد از چهار مرحله جذب – واجذب کاهش جزئی در میزان جذب مشاهده شد. تکرار پذیری روش، آنالیز نمونه های حقیقی، مطالعات سینتیکی و تعادلی فرایند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. مدل سینتیکی جذب از نوع شبه درجه دوم و مدل تعادلی برای حذف یونهای لانتانیم و سریم به ترتیب از نوع لانگمیر و فروندلیچ می باشد.