پایان نامه : بررسی کارآیی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید تثبیت شده در حذف کلرامفنیکول |
1-8- فرآیند طراحی آزمایش……………………………………………………………………………………………………… 23
1-8-1- برنامه ریزی…………………………………………………………………………………………………………… 24
1-8-2- اجرا……………………………………………………………………………………………………………………….. 24
1-8-2-1- محاسبه اثر اصلی فاكتورها………………………………………………………………….. 24
1-8-3- آنالیز واریانس (ANOVA)………………………………………………………………………………….. 25
1-8-3-1- روش استاندارد…………………………………………………………………………………….. 25
1-8-3-2- روش S/N (نسبت سیگنال به نویز)……………………………………………………. 27
1-8-3-2-1- مشخصه نوع Nominal is better………………………………………… 27
1-8-3-2-2- مشخصه نوع Smaller is better…………………………………………… 28
1-8-3-2-3- مشخصه نوع Bigger is better…………………………………………….. 28
1-9- مطالعات پیشین در زمینه بررسی حذف آنتی بیوتیك ها با استفاده از فرآیندهای اكسیداسیون پیشرفته 28
1-10- اهداف طرح حاضر………………………………………………………………………………………………………….. 33
فصل دوم: روش تحقیق
2-1- وسایل، دستگاه ها و نرم افزارهای مورد نیاز……………………………………………………………………. 34
2-1-1- فتوراكتور………………………………………………………………………………………………………………. 35
2-2- مواد مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………. 36
2-3- مشخصات TiO2-P25…………………………………………………………………………………………………………. 36
2-4- مشخصات كلرامفنیكول……………………………………………………………………………………………………… 36
2-5- روش تهیه محلول مادر CAP……………………………………………………………………………………………. 38
2-6- روش تثبیت نانو ذرات تیتانیوم دی اكسید بر روی بسترهای شیشه ای……………………… 38
ب |
2-7- تكنیك های مورد استفاده برای تعیین مشخصات بسترهای تهیه شده از نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 40
2-8- روش تعیین میزان بارگیری نانوذرات تیتانیوم دی اكسید بر روی صفحات شیشه ای.. 41
2-9- بررسی فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای………….. 42
2-10- نحوه ارائه نتایج……………………………………………………………………………………………………………….. 42
2-11- روش اندازه گیری غلظت CAP موجود در محلول……………………………………………………….. 43
2-12- روش آماده سازی نمونه ها برای اندازه گیری TOC……………………………………………………. 45
2-13- روش آماده سازی نمونه ها برای اندازه گیری میزان یون های آمونیوم، نیترات، نیتریت و
كلرید………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 45
2-14- اندازه گیری نیترات به روش اسپكتروفتومتری……………………………………………………………. 46
2-15- اندازه گیری نیتریت به روش اسپكتروفتومتری……………………………………………………………. 46
2-16- اندازه گیری كلرید به روش آرژانتومتری………………………………………………………………………. 46
2-17- اندازه گیری آمونیوم به روش رنگ سنجی به كمك شناساگر نسلر…………………………… 47
فصل سوم: نتایج و بحث
3-1- مشخصات بسترهای تهیه شده از نانوذرات TiO2-P25 بر روی صفحات شیشه ای………. 48
3-1-1- تصاویر SEM……………………………………………………………………………………………………….. 48
3-1-2- تصاویر AFM………………………………………………………………………………………………………… 50
3-2- تأثیر پارامترهای عملیاتی در راندمان حذف كلرامفنیكول توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت
شده بر روی صفحات شیشه ای…………………………………………………………………………………………………… 53
3-2-1- بررسی تأثیر غلظت اولیه كلرامفنیكول………………………………………………………………. 53
پ |
3-2-2- بررسی تأثیر شدت نور فرابنفش………………………………………………………………………… 55
3-2-3- بررسی تأثیر pH………………………………………………………………………………………………….. 57
3-3- طراحی آزمایشات فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر اساس خواص
آرایه های متعامد…………………………………………………………………………………………………………………………… 60
3-3-1- بهینه سازی میزان حذف……………………………………………………………………………………. 63
3-3-2- تعیین شرایط بهینه برای فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در
حذف CAP…………………………………………………………………………………………………………………………. 65
3-3-3- تعیین سهم متغیرهای انتخابی در فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت
شده در حذف CAP ………………………………………………………………………………………………………….. 68
3-4- آنالیز سینتیك حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای
در فتوراكتور ناپیوسته…………………………………………………………………………………………………………………. 70
3-5- مطالعات معدنی سازی CAP توسط نانوذرات دی اكسید تیتانیوم در فتوراكتور ناپیوسته 77
3-6- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………….. 80
3-7- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………….. 81
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 82
چكیده انگلیسی
عنوان صفحه
جدول (1-1): تصفیه تركیبات دارویی به روش اكسیداسیون پیشرفته (AOPs)……………………… 7
جدول (2-1): مشخصات آنتی بیوتیك كلرامفنیكول………………………………………………………………… 37
جدول (2-2): جذب محلول هایی با غلظت های مختلف از كلرامفنیكول در nm 278 lmax= 44
جدول (3-1): اطلاعات مورفولوژیكی حاصل از تصاویر AFM………………………………………………….. 51
جدول (3-2): اطلاعات زبری حاصل از تصاویر AFM………………………………………………………………. 52
جدول (3-3): نتایج تأثیر غلظت اولیه CAP در میزان حذف آن توسط نانوذرات TiO2-P25
تثبیت شده Light intensity= 36.7 W m-2, pH @ 4………………………………………………………………… 54
جدول (3-4): نتایج تأثیر شدت نورهای مختلف فرابنفش در میزان حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده [CAP]= 20 mg L-1, pH @ 4……………………………………………………………… 56
جدول (3-5): نتایج تأثیر pH در میزان حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده
[CAP]= 20 mg L-1, Light intensity= 36.7 W m-2…………………………………………………………………. 58
جدول (3-6): فاكتورها و سطوح آن ها برای طراحی آزمایشات……………………………………………… 61
جدول (3-7): آرایه متعامد L16برای طراحی آزمایش……………………………………………………………… 62
جدول (3-8): نتایج آزمایشات بر اساس آرایه L16……………………………………………………………………. 64
جدول (3-9): مقادیر S/N برای آزمایشات مختلف……………………………………………………………………. 65
جدول (3-10): پاسخ آنالیز تاگوچی فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده 66
جدول (3-11): نتایج مربوط به تحلیل واریانس برای تعیین درصد تأثیر فاكتورهای مختلف در
فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در حذف CAP………………………………… 68
عنوان صفحه
نمودار (2-1): طیف جذبی محلول كلرامفنیكول در ناحیه UV/Vis………………………………………… 43
نمودار (2-2): نمودار كالیبراسیون برای اندازه گیری غلظت كلرامفنیكول در نمونه های مجهول
(nm 278 lmax= )……………………………………………………………………………………………………………………… 44
نمودار (3-1): تأثیر غلظت اولیه CAP در میزان حذف آن توسط نانوذرات TiO2-P25
تثبیت شده……………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
نمودار (3-2): تأثیر شدت نورهای مختلف فرابنفش در میزان حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 57
نمودار (3-3): تأثیر pH در میزان حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده………… 59
نمودار (3-4): تأثیر هر پارامتر بر مقادیر پاسخ S/N………………………………………………………………….. 67
نمودار (3-5): اهمیت فاكتورهای مؤثر در فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده
در حذف CAP………………………………………………………………………………………………………………………………. 69
نمودار (3-6): مقایسه ای مابین درصد حذف پیش بینی شده به روش تاگوچی و نتایج تجربی در
فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در حذف CAP…………………………………. 70
نمودار (3-7): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در غلظت های اولیه مختلف
از كلرامفنیكول……………………………………………………………………………………………………………………………… 72
نمودار (3-8): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در شدت نورهای فرابنفش
مختلف………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 73
ج |
نمودار (3-9): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در pHهای اولیه مختلف.. 73
نمودار (3-10): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب غلظت اولیه كلرامفنیكول……….. 74
نمودار (3-11): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب شدت نور ………………………………… 75
نمودار (3-12): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب pH اولیه محلول CAP……………. 75
نمودار (3-13): مقایسه مقادیر kapمحاسباتی و تجربی برای حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 76
نمودار (3-14): نتایج اندازه گیری TOC در حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25
تثبیت شده …………………………………………………………………………………………………………………………………… 77
نمودار (3-15): نمودار NH4+تولیدی بر حسب زمان تابش در فرآیند حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78
نمودار (3-16): نمودار NO3–تولیدی بر حسب زمان تابش در فرآیند حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 78
نمودار (3-17): نمودار NO2–تولیدی بر حسب زمان تابش در فرآیند حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 79
نمودار (3-18): نمودار Cl–تولیدی بر حسب زمان تابش در فرآیند حذف CAP توسط نانوذرات
TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 79
عنوان صفحه
شكل (1-1): شمای مكانیسم فرآیند فتوكاتالیستی UV/TiO2………………………………………………… 16
شكل (2-1): فتوراكتور ناپیوسته…………………………………………………………………………………………………. 35
شكل (2-2): ساختار شیمیایی كلرامفنیكول……………………………………………………………………………… 37
شكل (2-3): شمای مراحل تثبیت نانوذرات TiO2بر روی بسترهای شیشه ای…………………….. 39
شكل (3-1): تصویر SEM از مقطع عرضی (الف) و سطح (ب) بستر تهیه شده از نانوذرات
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-17] [ 07:13:00 ق.ظ ]
|