Effect of micro and nano carbon adsorbents doped with metal nano particles on the removal of heavy metals from water. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Imran-g201204660.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

تم تطعيم مازات أنابيب الكربون المتناهية الصغر ومازات الكربون المنشط بعدة أكاسيد وهي أكسيد الحديد وأكسيد الألمنيوم بالإضافة إلى الفضة من أجل استخدامها في امتزاز بعض الجزيئات المعدنيه من المياه الملوثة وهي الكرومات والزرنيخ والرصاص. تم معاينة جميع المازات قبل استخدمها بعدة أجهزة وهي جهاز الماسح الضوئي وجهاز التحليل الطيفي للأشعة السينية وجهاز قياس المساحة السطحية للجزيئات بالإضافة إلى التحليل الوزني الحراري. أظهرت النتائج زيادة ملحوظة في المساحة السطحية للمازات الجديدة. تم دراسة تأثير عدة عوامل على فعالية إزالة هذه الجزيئات المعدنيه من المياه مثل درجة الحموضة وسرعة التهيج وزمن الامتصاص والكمية الأوليه من المازات والتركيز البدائي لهذه المعادن في المياه. كان لدرجة الحموضة التأثير الأكبر على فعالية الإزالة مقارنة مع العوامل الأخرى. وأظهرت النتائج أن أفضل فعالية لإزالة المعادة كانت على درجة حموضة 6 لجميع المازات المطعمة. تم نمذجة معلومات الإمتزاز الحركي باستخدام نموذج الحركة الأولي ونموذج الحركة شبه الثاني. تبين من معلومات المقارنة أن نموذج الحركة شبه الثاني كان أكثر دقه في تفسير معلومات الإمتزاز الحركي. كما أظهرت النتائج أن ثوابت سرعة التفاعل كانت في حدود 0.19 – 0.763 ملغم/(غم.دقيقة) وأن سعة التوازن للامتصاص كانت في حدود 0.1 – 0.5 ملغم/غم. تم استخدام نماذج لانغميور و فريندليخ لنمذجة بيانات التوازن الإمتزازي. وأظهرت النتائج أن نموذج لانغميور كان أكثر تناسبا مع النتائج. وأعطى قيم ثوابت توازنية تتراوح بين 0.19 – 1.5 لتر/ملغم بينما سعة الامتصاص عند التوازن كانت تتراوح ما بين 0.1 – 1.3 ملغم/غم

English Abstract

Carbon nano tubes (CNTs) and activated carbon (AC) impregnated with iron oxide, aluminum oxide and silver nano particles were synthesized and used to adsorb chromium (Cr(VI)), arsenic (As) and lead (Pb) from water. The materials were characterized using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), Braunner Emmett Teller (BET) and thermos-gravimetric analysis (TGA). The results of characterization show a remarkable increase in the surface area of the synthesized materials. The effects of pH, agitation speed, adsorption time, adsorbent dosage and initial concentration of metals in water on the removal efficiency were studied. The adsorption time and pH were found to affect the removal efficiency to a great extent as compared to all other parameters. At pH 6, maximum removal was achieved on the surface of all synthesized materials for different experimental runs. The first and pseudo second order models were used to fit the kinetics adsorption data. The results show that the pseudo 2nd order kinetics model was the best. The data shows that the rate constants are in the range of 0.19 to 0.763 mg.g-1.min-1 and the equilibrium adsorption capacity is in the range from 0.1 mg.g-1 to 0.5 mg.g-1. Fruendlich and Langmuir models were used to fit adsorbed phase/bulk phase equilibrium data. The results show that the Langmuir model better fits the data. Values of equilibrium constants extracted from the data range from 0.19 to 1.5 L.mg-1 while the equilibrium adsorption capacity ranged from 0.1 to 1.3 mg.g-1.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Al-Baghli, Nadhir A.H
Committee Members:	Al-Juhani, Abdulhadi and Shaikh, Abdur Razzak and Atieh, Muataz Ali
Depositing User:	MUHAMMAD IMRAN QURESHI (g201204660)
Date Deposited:	23 Jun 2015 11:43
Last Modified:	01 Nov 2019 16:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139685