سید رضا نبوی

در این کار پژوهشی، نانو زئولیت A به کمک روش ذوب قلیایی بدون افزودن قالب آلی سنتز شد. اثر دما و زمان بر بلورینگی و ریخت شناسی محصول مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد نانو زئولیت A با بلورینگی و شکل مکعبی مطلوب درoC 98 به مدت 72 ساعت سنتز می شود. همچنین گرانول نانو چندسازه زئولیتA/سدیم آلژینات توسط ترکیب کردن زئولیتA در ماتریس پلیمر آلژینات تهیه گردید. از گلوتارآلدئید به عنوان عامل شبکه ساز استفاده شد. نانو چند سازه زئولیتA/سدیم آلژینات و نانو زئولیت A توسط فنون میکروسکوپی الکترون روبشی(SEM)، طیف بینی پاشنده انرژی اشعه X (EDX)، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه X (XRD)، آنالیز توزین حرارتی (TGA)، آنالیز حرارتی تفاضلی (DTA)، آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی (DSC) و آنالیز جذب-واجذب N2 مشخصه یابی شدند. قابلیت نانو زئولیت A و نانو چندسازه در حذف سختی کل آب مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه از طرح مرکب مرکزی برای مدل سازی و بهینه سازی فرآیند کاهش سختی کل با استفاده از نانو زئولیت A استفاده شد. مقادیر پیش بینی شده توسط مدل تطابق مطلوبی با مقادیر تجربی داشت (0٫959R2=). نتایج بهینه سازی توسط مدل نشان داد که بیشترین بازده حذف سختی کل در شرایط pH اولیه 6، مقدار جاذب g 0٫14، سختی کل اولیه mg/L 250، دما oC 23 و زمان تماس min 65 حاصل می شود. همچنین آزمایش های جذب توسط نانو چند سازه زئولیتA/سدیم آلژینات نشان داد که با افزایش مقدار زئولیت A از 10% به 50% ظرفیت جذب از 45٫83 به mg/g 54٫6 افزایش می یابد. به منظور تعیین مکانیسم جذب یون های کلسیم و منیزیم توسط نانو زئولیتA، دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم بکار گرفته شد. مطالعات نشان داد که سینتیک جذب از مدل شبه مرتبه دوم پیروی می کند. همدمای جذب توسط مدل های جذب سطحی لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بررسی شد و نتایج نشان داد که مدل لانگمویر نسبت به دو مدل دیگر، همبستگی بهتری با داده های تجربی دارد. بیشترین ظرفیت جذب از مدل لانگمویر mg/g 178٫58 تعیین شد. مطالعات ترمودینامیکی نشان دادند که فرآیند تبادل یون خود به خودی و ماهیت آن گرماگیر است.