(2009) REMOVAL OF ARSENIC AND MERCURY FROM WATER USING MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (Removal of Arsenic and Mercury from Water by Carbon Nanotubes) Thesis_draft_07-28.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الدراسة تم استخدام أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران المعدّلة والغير معدّلة، والتي تنتجها وتحسنها جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في الظهران بالمملكة العربية السعودية، لإزالة الزرنيخ والزئبق من الماء. لقد تمت دراسة أثر حالات المحلول كالأس الهيدروجيني، وتركيز ايونات المعدن، وجرعة الممتز (في هذه الحالة أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران)، ووقت الاتصال، وسرعة التهيج خلال المزج على فعالية الإمتزاز. عموماً فعالية الإمتزاز زادت بازدياد الأس الهيدروجيني من 4 إلى 8 . وقد وجد في هذه الدراسة أن الأس الهيدروجيني الأمثل لإزالة 100% من أيونات الزئبق (II) باستخدام أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران غير المعدلة هو 8. وعند الأس الهيدروجيني نفسه تمت إزالة 87,8% من الزرنيخ (III) باستخدام أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران المعدلة. كما لوحظ أن فعالية الإمتزاز تزداد تدريجياً بازدياد معدل المزج من 50 إلى 150 دورة في الدقيقة، حيث أن 150 دورة في الدقيقة أعطت الإزالة الأعلى للزئبق والزرنيخ. استخدام جرعات أكبر من أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران أسف عن إزالة أعلى، حيث أن 10 ملغم من أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران غير المعدلة حققت إزالة 100% من أيونات الزئبق (II). و40 ملغم من أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران المعدلة ساهمت في إزالة 87,8% من الزرنيخ (III). لقد تم استخدام ايسوثرمات Langmuir و Freundlich في وصف عملية الإمتزاز لأيونات الزرنيخ (III) والزئبق (II) من الماء. إن الوقت القصير اللازم للوصول إلى التوازن، علاوة على الفعالية العالية للإمتزاز لهو دليل على أن أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران ممتزات فائقة الفعالية لإزالة أيونات الزرنيخ (III) والزئبق (II) من الماء.

English Abstract

Un-modified and modified multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) produced and optimized by King Fahd University of Petroleum and Minerals (KFUPM) in Dhahran, Saudi Arabia were utilized in this study to remove trivalent Arsenic As (III) and divalent Mercury Hg (II) from water. The effect of solution conditions such as initial solution pH, initial metal ions concentration, dosage of the adsorbent i.e. CNT, contact time and mixing rate were investigated. Generally the percentage uptake increased with an increase in pH from pH 4 to 8. The optimum pH found in this study was 8 which showed 100 % removal of 0.1 ppm Hg (II) ions using 200 ppm of un-modified MWCNTs and 87.8 % of 10 ppm As (III) ions using 400 ppm of Iron-Impregnated MWCNTs from aqueous solution. The adsorption capacity gradually increased with the increase in agitation rate from 50 to 150 rpm, in which higher removal of Hg (II) and As (III) was observed at 150 rpm. The removal of Hg (II) and As (III) was optimal for higher dosage of CNTs, where 10 mg of un-modified MWCNTs contributed to 100 % removal of Hg (II) ions and 40 mg of modified MWCNTs achieved 87.8 % removal of As (III) ions. Both Langmuir and Freundlich isotherms were used to describe As (III) and Hg (III) adsorption process. The short contact time needed to reach equilibrium as well as the high adsorption capacity demonstrates that MWCNTs are good adsorbents for the removal of Hg (II) and As (III) from water.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Tawabini, Bassam Shafiq
Committee Members:	Tawabini, Bassam Shafiq and Motaz, Ali Atieh and Mazen, Khaled M.
Depositing User:	Salman Khaldi (g200302830)
Date Deposited:	05 Aug 2009 12:03
Last Modified:	01 Nov 2019 14:11
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/136127