برگزاری دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی

خانم  مرضیه رضایی دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 26ر10ر96 از رساله دکتری خود تحت عنوان "سنتز و شناسایی نانو کاتالیست­های اکسید فلزی پایه­دار برای حذف آلاینده­های فنلی    " با راهنمایی آقای دکتر منصور انبیاء  دفاع خواهدکرد.
    استاد راهنمای اول: آقای دکتر منصور انبیاء  
    استاد راهنمای دوم:
  هیات داوران: 1- آقای دکتر محمد کاظم رفوئی 2- آقای دکتر کاظم کارگشا 3- آقای دکتر رحمت الله رحیمی 4- سرکار خانم دکتر افسانه ملاحسینی
  این جلسه ساعت 14 روز 3شنبه در اتاق سبز  دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.
 
 
  چکیده :
فنل و مشتقات آن به طور گسترده به عنوان ماده خام در بسیاری از صنایع شیمیایی، پتروشیمی و داروسازی مورد استفاده قرار می­گیرد. همچنین فنل در فاضلاب صنایع مختلف از جمله صنایع نگه­دارنده چوب، آفتکش­ها، نساجی، کاغذ و رنگ یافت می­شود. پساب­های رنگی مشکلات زیست محیطی زیادی ایجاد می­کنند. به عنوان مثال رنگ موجود در آب می­تواند اشعه خورشید ورودی به آب را جذب و منعکس کند، بنابراین باکتری­ها نمی­توانند به اندازه کافی در آب رشد کنند و در نتیجه زنجیره غذایی مختل خواهد شد. اما مسئله مهم­تر این است که بسیاری از مواد موجود در این پساب­ها به میزان قابل توجهی سمی و حتی سرطان­زا هستند. رنگ قرمز فنل یا فنل سولفون فتالئین از دسته رنگ­های تری آریل متان است که به طور گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می­گیرد این رنگ به دلیل دارا بودن حلقه فنلی بسیار سمی بوده و ورود آن به محیط زیست اثرات نامطلوبی را به دنبال دارد. در سال­های اخیر فرآیند اکسیداسیون پیشرفته (AOP_S)^[1] برای تصفیه آب مورد توجه قرار گرفته است. این فرآیندها توانایی تخریب کامل آلاینده­های آلی طی فرآیندهای فیزیکی مانند جذب و لخته­سازی را بر عهده دارند. در این فرآیندها واکنش­های فنتون^[2] که رادیکال­های هیدروکسیل تولید می­کنند، به طور متداول مورد استفاده قرار می­گیرند. البته این روش به عنوان یک روش پر هزینه شناخته شده است. امروزه استفاده از اکسیدان­هایی مانند پروکسی مونو سولفات و پرسولفات برای این منظور گسترش یافته است. کاتالیست­های همگن و ناهمگن بهترین مواد برای حذف آلاینده­های آلی می­باشند. فلزات سنگین موجود در ساختار این کاتالیست­ها باعث تبدیل ماده اکسیدان به فرم رادیکالی می­شود و سپس آلودگی­های آلی را به مواد بی­ضرر تبدیل می­کند. کاتالیست­های همگن و ناهمگن متخلخل Fe₃O_4، Co₃O₄، Mn₃O₄، CoFe₂O₄، RuO₂/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂، Co₃O₄/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂، RuO₂/Al₂O₃، Co₃O₄/Al₂O₃ و Co₃O₄ /SBA-15 در این پژوهش سنتز و بررسی شدند که دارای ویژگی­های بسیار مناسبی برای حذف آلاینده فنل می­باشند. ساختار این کاتالیست­های سنتز شده  با استفاده از روش­های شناسایی از قبیل پراش اشعه ایکس^[3]، جذب و واجذب نیتروژن، میکروسکوپ الکترونی روبشی^[4]و میکروسکوپ الکترونی عبوری^[5] بررسی و سنتز ترکیبات مورد نظر تایید گردید و همچنین پارامترهای موثر در حذف آلاینده فنل (غلظت فنل در محلول، غلظت کاتالیست، غلظت اکسنده، دمای واکنش) مورد بررسی قرار گرفت. سنتز کاتالیست­ مزوپروس Fe₃O₄ به روش همرسوبی و کاتالیست­های مزوپروس Co₃O₄، Mn₃O₄، CoFe₂O₄،Al₂O₃  و SBA-15 به روش هیدروترمال و کاتالیست­های ناهمگن RuO₂/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂،Co₃O₄/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂ ، RuO₂/Al₂O₃ Co₃O₄/Al₂O₃ و Co₃O₄ /SBA-15 به روش تلقیح انجام شد. در غلظت بهینه ppm 50، کاتالیست بالک Fe₃O₄ به دلیل پتانسیل اکسایش-کاهش کم قادر به فعالسازی اکسید کننده و تولید رادیکال سولفات فعال نمی­باشد و بنابراین در واکنش حذف فنل کارآمد عمل نمی­کند. مقدار 4ر0 گرم از کاتالیست­های بالک Co₃O₄ و Mn₃O₄ در حضور 2 گرم از اکسون به ترتیب توانستند %100 فنل را در مدت 40 و 30 دقیقه در دمای محیط از محیط واکنش حذف کنند. در حالی که مقدار 4ر0 گرم از کاتالیست بالک  CoFe₂O₄در حضور 2 گرم از اکسون %83 فنل را در مدت 110 دقیقه از محیط واکنش حذف کرد. مقدار 2ر0 گرم از کاتالیست­های ناهمگن RuO₂/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂،Co₃O₄/Fe₃O₄@nSiO₂@mSiO₂ ، RuO₂/Al₂O₃، Co₃O₄/Al₂O₃ و Co₃O₄/SBA-15 در حضور 1 گرم از اکسون به ترتیب توانستند % 100 فنل ppm 50 را در مدت 40، 40، 60، 50 و 30 دقیقه از محیط واکنش حذف کنند.
واژه‌های کلیدی: فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، پروکسی مونوسولفات، کاتالیست اکسید فلزی متخلخل، تخریب فنل