REMOVAL OF MERCURY (II) FROM WATER USING BIOSYNTHESIZED SILVER AND IRON NANOPARTICLES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Thesis)
SALAWU_OMOBAYO_ADIO_MSc_THESIS.pdf - Submitted Version Download (5MB) | Preview |
Arabic Abstract
xxii ملخص الرسالة الاسم بالكامل : سالاو أوموبايو أديو عنوان البحث: أزالة كتيون الزئبق II من الماء باستخدام جسميات الفضة واكسيد الحيديد النانوية المحضرة بولوجيا التخصص: علوم بيئية 2016 تاريخ نيل الدرجة: أبريل ، هذا البحث يشرح فعالية الجسيمات النانوية المحضرة بطريقة بيولوجية والتي تم استخدامها كحساس ضوئي و مادة ادمصاص. جسميات الفضة النانوية المحضرة حيويا استخدمت للكشف عن كاتيون الزئبق II في الماء بحساية وانتقائية جيدة .تمت دراسة عدة عوامل على الجسيمات النانوية كتركيز الخليط )خليط مستخلص النبات ونترات الفضة( ، تركيز المادة البادئة، درجة الحرارة، زمن الأتصال و الرقم الهيدروجيني. بعد ذلك تم استخدام الجسيمات النانوية المحضرة في الكشف الضوئي لكاتيون الزئبق II في الماء. أضهرت النتائج ان جسيمات الفضة النانوية لها انتقائية عالية تجاه كاتيون الزئبق II عندما يكون لوحدة مقارنة مع كاتيونات اخرى ولها حساسية عالية مع تراكيز مختلفة ل كاتيون الزئبق II . حد الكشف لكاتيون الزئبق II كان صغيرا وكان 8-10× 6.25 مول لكل لتر وهذا يدل ان جسيمات الفضة النانوية تمثل اداة كشف ذات حساية عالية للكشف عن كاتيون الزئبق II . بعد ذلك تم تحضير جسيمات الفضة النانوية، جسيمات اوكسيد الحديد النانوية و الحديد صفر التكافؤ النانوي باستخدام طريقة كيميائية خضراء باستخدام مستخلص نبات الريحان، الاس و الصبار وتم استخدامهم لازالة كاتيون الزئبق II من الماء. تم تشخيص الجسيمات النانوية المحضر حيويا باستخدام المجهر الماسح الضوئي، الاشعة السينية متشتتة الطاقة، مطيافية الاشعة السينية, محلل .Teller (BET)–ttEmme–Brunauer ، تحليل الثقل النوعي الحراري و مطيافية الاشعة تحت الحمراء. تم التحقق من عملية الأزالة باستخدام الأسلوب الدفعي، واظهرت النتائج ايضا ان فعالية الادمصاص xxiii تزيد بزيادة الزمن و سرعة التحريك. تمت زيادة فعالية الادمصاص عند رفع الرقم الهيدروجيني من 4 الى 7 ولكنها نقصت عندما وصول الرقم الهيدروجيني الى 8 و 9 . زيادة كمية المدمص ايضا اثرت على نسبة فعالية ازالة كتيون الزئبق. تم استخدام ايزوثيرم لانجمور و فراوندلش لتفسير عملية الأدمصاص. و أضهرت جسيمات الفضة النانوية اعلى سعة ادمصاص وتم تشتيتها على بولي اكربلونترايل بوليمر واستخدام طريقة الغزل الكهربي. تم تحضير الياف نانوية مبدئية واستخدامها في خرطوشة مرشحة واستخدمت في دراسات العمود لأزلة متيون الزئبق
English Abstract
This research demonstrates the ability of biosynthesized nanoparticles to be used as colorimetric sensor and as adsorbents. Biogenic synthesized silver nanoparticles were used to sensitively and selectively detect the presence of mercury cation (Hg2+) in water. The effects of various factors such as broth concentration, precursor concentration, temperature, contact time and pH on the synthesis of the nanoparticles were studied. The synthesized silver nanoparticles were then used in the colorimetric detection of Hg2+ in water. Result showed that as-prepared AgNPs has high selectivity to detect Hg2+ alone compared to other cations and high sensitivity at different concentration of Hg2+. The limit of detection for Hg2+ was as low as 6.25 × 10-8 mol L-1 indicating that these biogenic synthesized silver nanoparticles represent a highly sensitive Hg2+ detection tool. Subsequently, Silver nanoparticles (AgNP), Iron oxide nanoparticles (Fe2O3) and Nanoscale zerovalent iron (NZVI) synthesized using plant extract of Basil, Myrtle and Aloe Vera respectively were used for the removal of Hg2+ in water. The biosynthesized nanoparticles were characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), x-ray diffraction spectroscopy (XRD), Brunauer–Emmett–Teller (BET), Thermogravimetric analysis and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The removal process was investigated using batch mode. Results of the study revealed that xxi the adsorption efficiency increased with time and agitation speed. The adsorption efficiency also increased when pH of the solution increased from 4 to 7 but decreased when pH of the solution increased to 8 and 9. Increase in the dosage of the adsorbent also affected the percentage removal of Hg2+. Langmuir and Freundlich isotherms were used to explain the adsorption process. Silver nanoparticle having showed the highest maximum adsorption capacity was dispersed in polyacrylonitrile and electrospun. A nanofiber was prepared and fitted in a filter cartridge and used in column studies for the removal of Hg2+.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Chemistry Civil Engineering Chemical Engineering Earth Sciences |
| Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences |
| Committee Advisor: | CHANBASHA, BASHEER |
| Committee Members: | TAWABINI, BASSAM and ZAFARULLAH, KHAN |
| Depositing User: | OMOBAYO ADIO SALAWU (g201305370) |
| Date Deposited: | 09 Jun 2016 08:08 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 16:34 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140020 |