موضوع : پروژه کارشناسی ارشد شیمی تعيين پارامترهاي سينتيکي و ترموديناميکي جذب رقابتي رنگدانه ها در ماده مزوپور نانو حفره¬اي تحویل در محیط : word

شماره های پاسخگوی سایت : 09111491359   09118370377 ابتدا مبلغ سفارش را به شماره 0102834007003به نام علیرضا هاشمی واریز با داشتن شماره فیش افدام به سفارش کنید - قابل پرداخت از کلیه بانکهای عضو شتاب و یا از طریق انتقال به شماره کارت 6037991019990138 پرداخت و با داشتن شماره کارت اقدام به سفارش نمایند و یا از طریق پرداخت آنلاین اقدام نمایید   عنوان سفارش : پروژه کارشناسی ارشد شیمی تعيين پارامترهاي سينتيکي و ترموديناميکي جذب رقابتي رنگدانه ها در ماده مزوپور نانو حفره اي   تعداد صفحه : 93   قیمت : 80000 تومان جهت سفارش اینجا کلیک کنید

فهرست
فصل اول- مقدمه
1-1) زئوليت¬ها
1-1-1) انواع زئوليت¬ها
1-1-2) ساختار زئوليت
1-1-3) خواص فيزيكي زئوليت¬ها
1-1-4) تركيب شيميايي زئوليت¬ها
1-1-5) ساختمان مولكولي زئوليت¬ها
1-1-6) كنترل ساختماني زئوليت¬ها (نسبت Si/Al)
1-1-7) موقعيت كاتيون¬هاي موجود در شبكه زئوليت
1-1-8) تقسيم بندي زئوليت¬ها از نظر اندازه حفره
1-2) بررسي خصوصيات ويژگي¬هاي تركيبات مزوپور
1-2-1) ماده مزوپورMCM-41
1-2-2) دسته بندي مزوفاز¬ها
1-2-3) كاربردهاي MCM-41
1-2-4) مکانيسم¬هاي تشکيل MCM-41
1-2-5) سورفاکتانت¬ها و رفتارشان در محلول¬هاي آبي
1-2-6) برتري مزوپور¬ها نسبت به زئوليت¬هاي ميكروپور و آلومينوفسفات¬ها
1-3) شناسايي مزوپور¬ها و روش¬هاي تعيين ساختار آن¬ها
1-3-1) اطلاعات حاصل از يك پراش پرتو ايكس
1-4) پايداري مزوپور¬ها
1-5) كاربرد مزوپور¬ها
1-5-1) مزوپور¬ها به عنوان جاذب¬هاي گزينشي
1-5-2) خواص كاتاليزوري مزوپور¬ها
1-5-3) مزوپور¬ها و تبادل يون
1-5-4) كاربرد تبادل يون مزوپور¬ها
1-6) رنگدانه¬ها در غربال¬هاي مولکولي
1-6-1) رنگدانه متيلن بلو
1-6-2) رنگدانه رودامينB
1-6-3) رنگدانه آئورامين
1-6-4) حذف رنگدانه¬ها
1-7) فرآيند جذب
1-7-1) نيرو و مكانيسم جذب سطحي
1-7-2) مراحل جذب
1-7-3) عوامل موثر بر ميزان و سرعت جذب سطحي
1-7-4) انواع مواد جاذب
1-7-5) ايزوترم جذب
1-7-6) ايزوترم لانگموير
1-7-7) ايزوترم فروندليچ
1-7-8) سينتيک فرايند¬هاي جذب
فصل دوم-بخش تجربي
2-1) وسايل، دستگاه¬ها و مواد شيميايي مورد استفاده
2-1-1) وسايل مورد استفاده
2-1-2) دستگاه¬هاي مورد استفاده
2-1-3) مواد شيميايي مورد استفاده
2-2) تهيه محلول¬ها
2-2-1) رنگدانه¬ها
2-2-2) سنتز مزوپور MCM-41
2-2-3) گرمادهي MCM-41
2-2-4) سنتز مزوپور AlMCM-41
2-3) فرايند¬هاي جذب ساده
2-3-1) جذب رقابتي دو ماده رنگي متيلن بلو و رودامينB
2-3-2) جذب رقابتي دو ماده رنگي متيلن بلو و آئورامين
فصل سوم- نتايج، بحث ونتيجه¬گيري
3-1) مطالعه سينتيک و ترموديناميک جذب سطحي رقابتي متيلن بلو و رودامينB بر روي مزوپور AlMCM-41
3-1-1) الگوي XRD مزوپور AlMCM-41
3-1-2) ايزوترم جذبي در سيستم¬هاي جذب تکي متيلن بلو و رودامينB
3-1-3) سينتيک جذب در سيستم¬هاي تکي متيلن بلو و رودامينB
3-1-4) اثر pH روي سيستم¬هاي تکي جذب متيلن بلو و رودامينB
3-2) جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و رودامين B
3-2-1) ايزوترم جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و رودامين B
3-2-2) سينتيک جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و رودامينB
3-2-3) اثر pH محلول برروي جذب سطحي در سيستم دوتايي متيلن بلو و رودامينB
3-3) مطالعه سينتيک و ترموديناميک جذب سطحي رقابتي متيلن بلو و آئورامين بر روي مزوپورAlMCM-41
3-3-1) ايزوترم جذبي در سيستم¬هاي جذبي تکي متيلن بلو و آئورامين
3-3-2) سينتيک جذب در سيستم¬هاي تکي متيلن بلو و آئورامين
3-3-3) اثر pH روي سيستم¬هاي تکي متيلن بلو و آئورامين
3-4) جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و آئورامين
3-4-1) ايزوترم جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و آئورامين
3-4-2) سينتيک جذب در سيستم¬هاي دوتايي متيلن بلو و آئورامين
3-4-3) اثر pH محلول بر روي جذب دوتايي متيلن بلو و آئورامين
بحث و نتيجه¬گيري
مراجع
فهرست اشکال
شکل 1-1) ترکيب واحد¬هاي ساختماني در زئوليت¬ها
شکل 1-2) نمايش واحد¬هاي ساختماني در ساختار مولکولي زئوليت¬ها
شکل 1-3) ترکيب متفاوت واحد¬هاي ساختماني براي تشکيل زئوليت¬هاي مختلف
شكل 1-4) فاز¬هاي مختلف خانواده M41S
شكل 1-5) الگوي پراش پرتو ايکس فاز¬هاي خانواده M41S
شكل 1-6) مسير¬هاي مختلف تشکيل MCM-41
شکل 1-7) ترتيب فاز سيستم دوتايي آب-سورفاکتانت بر حسب افزايش غلظت سورفاکتانت
شكل 1-8) انعکاس توسط مجموعه اي از صفحات، جهت بدست آوردن قانون براگ
شكل 1-9) نمونه¬اي از الگوي پراش پرتو ايکس
شکل 1-10) انواع مقر¬هاي اسيدي و مراحل ايجاد آنها در مزوپور
شکل 1-11) فرمول گسترده تعدادي از رنگدانه¬هاي فنوتيازين
شکل 1-12) فرمول گسترده رنگدانه متيلن بلو
شکل 1-13) فرمول گسترده رنگدانه رودامينB
شکل 1-14) فرمول گسترده رنگدانه آئورامين
شکل 1-15) نمايش ساده جذب سطحي فيزيکي و شيميايي
شکل 1-16) ايزوترم جذبي لانگموير
شکل 1-17) نمايش خطي ايزوترم جذب لانگموير
شکل 1-18) نمودار خطي ايزوترم جذب فروندليچ
شکل 1-19) ايزوترم جذب فروندليچ بر اساس مقدار n
شکل 3-1) الگوي پراش اشعه ايکس نمونهAlMCM-41
شکل 3-2) جذب ديناميکي متيلن بلو ورودامينB به صورت جداگانه بر روي AlMCM-41 در دماي 25 و 40 درجه سانتيگراد در غلظت اوليه6-10× 8 (الف) متيلن بلو (ب) رودامينB
شکل 3-3) منحني لانگموير براي جذب متيلن بلو بر روي AlMCM-41 (الف) در دماي 25 درجه سانتيگراد و (ب) دماي 40 درجه سانتيگراد.
شکل 3-4) منحني لانگموير براي جذب رودامين B بر روي AlMCM-41 (الف) در دماي 25 درجه سانتيگراد و (ب) 40 درجه سانتيگراد.
شکل 3-5) نمودار¬هاي سينتيک مرتبه دوم براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد (الف) متيلن بلو و (ب) رودامينB
شکل 3-6) مدل نفوذ بين ذره¬اي براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و40 درجه سانتيگراد براي (الف) متيلن بلو و (ب) رودامينB
شکل 3-7) جذب ديناميکي متيلن بلو و رودامين Bبر روي AlMCM-41 درسه pH مختلف در دماي 25 درجه سانتيگراد براي (الف) متيلن بلو و (ب) رودامينB.
شکل 3-8) طيف جذبي متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در زمان¬هاي مختلف و دماي 25 درجه سانتيگراد.
شکل 3-9) مقايسه جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي تکي و دوتايي در دما¬هاي 25 و 40 درجه سلسيوس براي غلظت ابتدايي 6-10× 8 مولار. (الف) متيلن بلو (ب) رودامينB
شکل 3-10) ايزوترم خطي لانگموير براي جذب متيلن بلو بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي دوتايي (الف) 25درجه سانتيگراد (ب) 40 درجه سانتيگراد
شکل 3-11) مدل سينتيکي مرتبه دوم براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي تکي و دوتايي (الف) متيلن بلو (ب) رودامينB
شکل 3-12) مدل نفوذ بين ذره¬اي براي جذب متيلن بلو رودامينB بر روي AlMCM-41در سيستم-هاي دوتايي براي (الف) متيلن بلو و (ب) رودامينB
شکل 3-13) جذب ديناميکي متيلن بلو و رودامينB در غلظت 6-10× 8 مولار بر روي AlMCM-41 در pH¬هاي مختلف و در دماي 25 درجه سانتيگراد براي سيستم¬هاي دوتايي. (الف) متيلن بلو (ب) رودامين
شکل 3-14) جذب ديناميکي متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد در غلظت اوليه6-10× 8 (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-15) منحني لانگموير براي جذب متيلن بلو بر روي AlMCM-41 در (الف) در دماي 25درجه سانتيگراد (ب) دماي 40 درجه سانتيگراد
شکل 3-16) منحني لانگموير براي جذب آئورامين بر روي AlMCM-41 (الف) در دماي 25درجه سانتيگراد (ب) دماي 40 درجه سانتيگراد
شکل 3-17) سينتيک مرتبه دوم براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد و غلظت اوليه6-10× 8 (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-18) مدل نفوذ بين ذره¬اي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و40 درجه سانتيگراد و غلظت اوليه6-10× 8 (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-19) جذب ديناميکي متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 درسه pHمختلف در دماي 25 درجه سانتيگراد. (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-20) مقايسه جذب متيلن بلو و آئورامين، بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي تکي و دوتايي در دما¬هاي 25 و 40 درجه سلسيوس براي غلظت ابتدايي 6-10× 8 مولار (الف) 25درجه سانتيگراد (ب) 40 درجه سانتيگراد
شکل 3-21) ايزوترم خطي لانگموير براي جذب متيلن بلو بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي دوتايي. (الف) 25درجه سانتيگراد (ب) 40 درجه سانتيگراد
شکل 3-22) مدل سينتيکي مرتبه دوم براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در دما-هاي 25 و 40 درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي تکي و دوتايي. (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-23) مدل نفوذ بين ذره¬اي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در سيستم-هاي دوتايي. (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
شکل 3-24) جذب ديناميکي متيلن بلو و آئورامين با غلظت 6-10× 8 مولار بر روي AlMCM-41 در pH¬هاي مختلف و در دماي 25 درجه سانتيگراد براي سيستم¬هاي دوتايي. (الف) متيلن بلو (ب) آئورامين
فهرست جداول جدول 1-1) ارتباط مقدار n و شکل ايزوترم جذبي فروندليچ
جدول 3-1) پارامتر¬هاي ايزوترم جذبي براي جذب متيلن بلو و رودامين Bبر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي تکي.
جدول 3-2) پارامتر¬هاي ترموديناميکي براي جذب متيلن بلو و رودامين B بر روي 41-AlMCM در سيستم¬هاي تکي
جدول 3-3) پارامتر¬هاي سينتيکي براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41
جدول 3-4) پارامتر¬هاي ايزوترم¬هاي لانگموير و فروندليچ براي جذب رقابتي متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي دوتايي
جدول 3-5) پارامتر¬هاي ترموديناميکي براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي دوتايي 65 جدول 3-6) پارامتر¬هاي سينتيکي براي جذب متيلن بلو و رودامينB بر روي AlMCM-41 در دما¬هاي 25 و 40درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي دوتايي.
جدول 3-7) پارامتر¬هاي ايزوترم جذبي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي تکي
جدول 3-8) پارامتر¬هاي ترموديناميکي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي 41-AlMCM در سيستم¬هاي تکي
جدول 3-9) پارامتر¬هاي سينتيکي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41
جدول 3-10) پارامتر¬هاي ايزوترم¬هاي لانگموير و فروندليچ براي جذب رقابتي متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-4 در سيستم¬هاي دوتايي
جدول 3-11) پارامتر¬هاي ترموديناميکي براي جذب متيلن بلو و آئورامين بر روي AlMCM-41 در سيستم¬هاي دوتايي
جدول 3-12) پارامتر¬هاي سنتيکي براي جذب متيلن بلو و آئورامين در دما¬هايي 25 و 40 درجه سانتيگراد در سيستم¬هاي دوتايي
1-1) مقدمه
نانو تکنولوژي ، فناوري نوظهور و يکي از اجزاي کليدي پيشرفت¬هاي قرن حاضر است. ريشه اصطلاح نانو به يک واژه يوناني معادل کوتوله و بسيار ريز و کوچک بر مي¬گردد. يك نانومتر يك هزارم ميكرون است و اگر بخواهيم احساس فيزيكي نسبت به آن داشته باشيم مي‌¬توان گفت كه يك نانومتر 80000/1 قطر موي انسان مي¬‌باشد. اما اين تعريف مقياس نانو، نمي¬تواند مقايسه درستي باشد چرا که ضخامت موي انسان با توجه به خصوصيات فردي هر انسان از چند ده ميكرومتر تا چند صد ميکرومتر متغير مي¬باشد ]1[.
بنابراين نياز به يك استاندارد براي بيان مفهوم مقياس نانو وجود دارد. با ايجاد ارتباط ميان اندازه اتم-‌ها و مقياس نانو مي¬‌توان يك نانومتر را راحت¬‌تر تصور كرد. يك نانومتر برابر قطر 10 اتم هيدروژن و يا 5 اتم سيليسيم مي¬‌باشد. درك اين موضوع براي افراد معمولي نيز راحت‌¬تر مي¬‌باشد. علي‌رغم اينكه درك اندازه يك اتم براي افراد غيرعلمي ساده نمي‌¬باشد، با اين حال اندازه دقيق اتم براي فهماندن اين مقياس زياد اهميت ندارد. چيزي كه با اين تشابه مشخص مي¬‌شود، اين است كه نانوفناوري عبارت است از:
دستكاري كوچكترين اجزاء ماده يا اتم‌ها
1-2) تعريف فناوري نانو از منابع مختلف
فناوري نانو از ديدگاه منابع مختلف داراي معناي متعددي مي¬باشد که در ذيل به برخي از اين منابع اشاره شده است:
1-. فرهنگ لغت دانشگاهي مريام- وبسترز
2- واژه نامه خلق موتور
3- تعريف وبوپديا از نانو تکنولوژي
4– تعريف اختراعات ملي نانو تکنولوژي
1-2-1) اختراعات ملي نانو تکنولوژي
در حالي که تعاريف زيادي براي فناوري نانو وجود دارد، اختراعات ملي نانوتکنولوژي تعريفي را براي فناوري نانو ارائه مي¬دهد که در برگيرنده سه تعريف ذيل باشد: 1-توسعه فناوري و تحقيقات در سطوح اتمي، مولکولي و يا ماکرومولکولي در مقياس اندازه اي 1 تا 100 نانومتر.
2-خلق و استفاده از ساختار¬ها و ابزار و سيستم¬هايي که به خاطر اندازه کوچک يا حد ميانه آنها، خواص و عملکرد نويني دارند .
3-توانايي کنترل يا دستکاري در سطوح اتمي .
اما به طور کلي مي¬توان گفت که نانو تکنولوژي بهبود، توسعه و به کار گيري ساختار¬ها و ادواتي با اندازه يک نانومتر (مقياس اتمي مولکولي) تا 100 نانومتر که در آنها خواص فيزيکي و شيميايي و بيولوژيکي جديدي در مقايسه با مواد ميکرو ساختار پديدار مي¬گردد، مفهوم پايه نانو تکنولوژي است. ذرات نانومتري به عنوان مواد پيش سازنده براي توليد ساختار¬ها و ادوات پيچيده به شمار مي¬روند و استفاده از آنها سبب بهبود و تغيير پديده¬هاي فيزيکي، شيميايي يا فرايند¬هاي بيولوژيکي مي¬گردد. نانو تکنولوژي به دستکاري در سطح اتمي و مولکولي مي¬پردازد و بر پايه اين نظر بسيار ساده استوار است که هر ماده بر روي کره زمين از مولکول¬هايي ساخته شده است که خود از يک يا چند اتم (کوچکترين ذره هر عنصر) تشکيل شده¬اند ]2[.
ساختار مورد مطالعه در نانوتکنولوژي را مي¬توان با توجه به محدوده ابعادي، به سه بخش تقسيم نمود که عبارتند از: اتم، بلور ريز ساختار و بلور درشت ساختار .
1-2-2) از جمله مزاياي نانو تکنولوژي مي توان به موارد زير اشاره کرد
1- با استفاده از نانو تکنولوژي محصولات مي¬توانند تا 5 برابر قوي تر، 10 برابر موثرتر و ميليون¬ها بار فشرده¬تر يا بهتر عمل کنند.
2- محصولات نانو تکنولوژي مي¬توانند در ظرف چند روز طراحي شوند و در عرض چند ساعت پخش گردند.
3- محصولات را مي¬توان از قبل طراحي کرد و به عبارتي از پيش طراحي شده باشند.
البته اين طور نيست که نانو تکنولوژي مطلقا مفيد باشد و فقط داراي محاسن و مزايا باشد بلکه استفاده نادرست از نانو تکنولوژي مي¬تواند منجر به بسياري از مصيبت¬ها و فجايع غير قابل پيش بيني نيز شود که فرضيه نانو اسمبلرهاي خودکار و غبار خاکستري يا توده¬ي لزج خاکستري رنگ را از جمله خطرات احتمالي آن در آينده تلقي مي¬دانند ]2،1.[
1-3) روش¬هاي توليد نانو مواد
بالا به پايين و پايين به بالا: اساسا دو روش متفاوت براي پديد آوردن ابزار يا ماشين¬هاي خيلي كوچك وجود دارد. در ابتدا مسير بالا به پايين كه بسيار دقيق است، عبارت است از روش گرفتن تكه-اي از ماده در دست و بريدن و كوچك كردن آن به ابعادي كه مي¬خواهيم. مسير بالا به پايين با عنصر يا دوره¬ي برنز فرقي ندارد. در اين دوره دانشمندان با چوب يا سنگ كار مي¬كردند. حدود اندازه كوچكترين شكل¬هايي كه با اين روش مي¬توان ساخت بستگي به ابزار¬هايي دارد كه ساخته مي¬شوند.
روش دوم ساخت مواد خيلي كوچك، روش پايين به بالا ناميده مي¬شود كه در طي اين روش ساخت اتم¬ها و مولكول¬ها به طور خيلي دقيق كنار هم قرار مي¬گيرند و هر جا كه نياز باشد چنين مجموعه¬ي خود انباشته ، خود ساخته يا خود آرايش يافته¬ايي را پديد مي¬آورند. در اينجا واحد¬هاي ساختماني مولكولي يا اتمي طوري طراحي مي¬شوند كه بخوبي در كنار هم جاي مي¬گيرند و به هم بچسبند تا اشياي بزرگتري را بسازند] 3[.
1-4) عناصر پايه در فناوري نانو
تفاوت اصلي فناوري نانو با فناوري¬هاي ديگر در مقياس مواد و ساختار¬هايي است كه در اين فناوري مورد استفاده قرار مي¬گيرند. البته تنها كوچك بودن اندازه مد نظر نيست بلكه زماني كه اندازه مواد در اين مقياس قرار مي¬گيرد، خصوصيات ذاتي آنها از جمله رنگ، استحكام، مقاومت خوردگي و...... تغيير مي¬يابد. در حقيقت اگر بخواهيم تفاوت اين فناوري را با فناوري¬هاي ديگر به صورت قابل ارزيابي بيان نماييم، مي¬توانيم وجود "عناصر پايه" را به عنوان يك معيار ذكر كنيم. خواص عناصر پايه در حالت نانو مقياس با خواص¬شان در مقياس بزرگتر فرق مي¬كند.انواع عناصر پايه در فناوري نانو عبارتند از ]4،5[:
........