Development of carbon-based nanomaterials for Volatile Organic Compounds adsorption. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Majeed_thesis_ 21-1-2024_2.pdf Restricted to Repository staff only until 22 January 2025. Download (3MB)

Arabic Abstract

تشكل النسبة الكبيرة من المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) الموجودة في مياه الصرف الصناعي تحديات أمام إعادة الاستخدام والتطبيق الفعال. تُظهر طرق معالجة المركبات العضوية المتطايرة الحالية عدم الفعالية، وقد تمثل مخاوف تتعلق بالسلامة، وتفتقر إلى التقييم الشامل في السيناريوهات العملية. لذلك، من الضروري إنشاء مواد يمكنها إزالة المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) بشكل فعال من مصادر المياه الملوثة. لقد حظي الكربون المنشط وأنابيب الكربون النانوية باهتمام كبير لخصائصها الفيزيائية والكيميائية الاستثنائية، مما يجعلها واعدة للغاية لمعالجة المياه الملوثة بالمركبات العضوية المتطايرة. ويوصي هذا البحث بإنشاء وتحليل الكربون المنشط والذي يمكن تصنيعه من قشور النخيل وتغييره بالبوليمرات، وكذلك أنابيب الكربون النانوية التي يمكن معالجتها بالبوليمرات أيضاً. سيتم استخدام XRD وSEM/EDXS وFTIR لتحليل التركيبات الفيزيائية والكيميائية للكربون المعدل بالبوليمر المشترك والأنابيب النانوية الكربونية المعدلة بالبوليمر. بعد ذلك، سنقوم بفحص معايير العلاج المختلفة لتقييم فعالية الامتزاز مع تغيير تركيزات المركبات العضوية المتطايرة، وأوقات الاتصال، وكمية المواد الكربونية المعدلة بالبوليمر والكربون المعدل بالبوليمر. سيتم استخدام كروماتوغرافيا الغاز في مساحة الرأس مع قياس الطيف الكتلي (HSS-GC-MS) لتتبع تراكيز المركبات العضوية المتطايرة المتبقية في الماء. الدراسة خلصت الى تحديد طريقة لاستخدام المواد الكربونية المعدلة بالبوليمر لاستخدامها في إزالة الملوثات العضوية بكفاءة بالإضافة إلى تقييم أداء المادة المازة وكفاءتها في إزالة المركبات العضوية المتطايرة من المياه الملوثة.

English Abstract

The significant proportion of volatile organic compounds (VOCs) present in industrial wastewater poses challenges for effective reuse and application. Current VOC-remediation methods exhibit inefficacy, may present safety concerns, and lack extensive evaluation in practical scenarios. Therefore, it is crucial to create materials that can effectively remove volatile organic compounds (VOCs) from polluted water sources. Activated carbon and carbon nanotubes have garnered significant attention for their exceptional physical and chemical properties, making them highly promising for the remediation of VOC-contaminated water. This research recommends creating and analyzing activated carbon, which can be manufactured from palm shells and changed with polymers, as well as carbon nanotubes, which can also be manipulated with polymers. XRD, SEM/EDXS, and FTIR will be used to analyze the physical and chemical compositions of the copolymer-modified carbon and polymer-modified CNT. Following that, we have examined various treatment parameters to assess the efficacy of adsorption with changing VOC concentrations, contact times, and dosages of copolymer-modified CNT and copolymer-modified carbon. Headspace gas chromatography with mass spectrometry (HSS-GC-MS) will be used to trace the residual volatile organic compounds (VOCs) in water. The study's goal is to determine the most efficient adsorption treatment settings as well as assess the adsorbent's performance and efficiency in removing volatile organic compounds (VOCs) from polluted water.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	AL-ARFAJ, Abdulrahman A.
Committee Members:	Awadh, Tawfik and Siddiqui, Mohammad Nahid
Depositing User:	MAJEED ALMASHNIWI (g202113830)
Date Deposited:	22 Jan 2024 10:25
Last Modified:	22 Jan 2024 10:25
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142797