بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید در حذف کروم و سرب از محلولهای آبی

چکیده
زمینه و هدف: امروزه از روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از منابع آب استفاده میشود که فرآیند جذب سطحی یکی از
آنها میباشد. نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل بالا، ظرفیت جذب و سطح ویژه بالا، مورد توجه میباشد. این مطالعه، با هدف
بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید در حذف کروم و سرب از محلولهای آبی انجام گرفت..
مقدار جاذب، دما و زمانهای مختلف ،pH ، روش تحقیق: این مطالعه از نوع تجربی بود. در این پژوهش، اثرات غلظت اولیه آلاینده
بر راندمان حذف کروم و سرب از محلولهای آبی توسط گرافناکساید مورد بررسی قرار گرفت.
با غلظت اولیه pH= با غلظت اولیه 4میلیگرم در لیتر و برای کروم در 3 pH= یافتهها: بیشترین درصد حذف، برای سرب در 9
0گرم و در زمان تماس 15 دقیقه / 3میلیگرم در لیتر رخ داد؛ همچنین بیشترین راندمان جذب برای سرب و کروم در جرم جاذب 01
42 درصد بهدست آمد. نتایج نشان داد، جذب سرب و کروم از ایزوترم فروندلیچ پیروی میکنند. نتایج / بهترتیب برابر: 90 درصد و 32
حاصل از بررسی ترمودینامیک واکنش نیز نشان داد که واکنش حذف کروم، از لحاظ دمایی از نوع واکنشهای گرمازا و واکنش حذف
سرب از نوع واکنشهای گرماگیر میباشد.
نتیجهگیری: جاذب گرافناکساید عملکرد خوبی در حذف دو آلاینده مهم کروم و سرب از منابع آبی و پساب فاضلاب دارد.
واژههای کلیدی: گرافناکساید؛ کروم؛ سرب؛ ایزوترم جذب؛ ترمودینامیک
.38-27 :(1) 22 ؛ مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند. 1394
1394/03/ 1393 پذیرش: 03 /11/ دریافت: 17
١ نویسنده مسؤول؛ استادیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و عضو مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی موثر بر سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران؛
آدرس: بیرجند- خیابان غفاری- دانشگاه علوم پزشکی بیرجند- دانشکده بهداشت- گروه مهندسی بهداشت محیط
[e-mail] : 056 پست الکترونیکی - 056 نمابر: 32440117 - تلفن: [phone]
٢ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، عضو کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران.
www.SID.ir
Archive of SID
بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید در حذف کروم و سرب از محلولهای آبی علی نقیزاده و فاطمه مؤمنی
28
مقدمه
فلزات سنگین، ازجمله آلایندههای زیستمحیطی هستند
که مواجهه انسان با آنها از طریق آب و مواد غذایی، میتواند
مسمومیتهای مزمن و حاد خطرناکی ایجاد نماید. آلودگی آب
با فلزات سنگین، یک مشکل موجود و درحالتوسعه در جهان
است. فلزات سنگین مثل: سرب، مس، کادمیم، روی و نیکل،
ازجمله بیشترین آلودگیهای عمومی هستند که در
فاضلابهای صنعتی یافت میشوند. آژانس حفاظت از
محیطزیست ایالاتمتحده، حد مجاز کروم در آبهای
50 ) و برای سرب ppb) 0میلیگرم بر لیتر / سطحی را 05
.( 10 ) تعیین کرده است ( 1 ppb) 0/1 میلیگرم بر لیتر
روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از محلولهای
آبی بهکار رفته است که از آن جمله میتوان به تبادل یون،
جذب سطحی، اسمز معکوس، الکترودیالیز، تبخیر غلظتی،
حذف زیستی، استخراج حلال، لختهشدن و فرآیند تفکیک
پیوسته اشاره نمود. درحال حاضر بهدلایل اقتصادی و فنّی،
این روشها اغلب در داخل و خارج از کشور پذیرفته نیستند.
روش جذب سطحی بهدلیل کارایی و کاربرد آسان، در
سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. عملکرد
،pH : فرآیند جذب سطحی، به پارامترهای مختلفی ازجمله
دما، نوع و غلظت جاذب مورد استفاده و نوع ماده آلی یا
.(3 ، معدنی بستگی دارد ( 2
در بین جاذبها، نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل
بالا، ظرفیت جذب و سطح ویژه بالایی که دارند، برای حذف
فلزات سنگین از آب مورد استفاده قرار میگیرند ( 3). گرافن،
یک ماده دوبعدی کریستالی است که در سالهای اخیر
شناسایی و تحلیل شده است. صفحهای ورقهایشکل
بهضخامت اتم کربن را گرافن تکلایه مینامند. صفحات
گرافن، با کنار هم قرار گرفتن اتمهای کربن تشکیل میشوند.
در یک صفحه گرافن، هر اتم کربن با 3 اتم کربن دیگر پیوند
داده است. این سه پیوند، در یک صفحه قرار دارند و زوایای
بین آنها با یکدیگر مساوی و برابر با 120 درجه میباشد؛ در
این حالت، اتمهای کربن در وضعیتی قرار میگیرند که
شبکهای از ششضلعیهای منظم را ایجاد میکنند. البته این
ایدهآلترین حالت یک صفحه گرافن است. در یک صفحه
گرافن، هر اتم کربن، یک پیوند آزاد در خارج از صفحه دارد.
این پیوند مکان مناسبی برای قرارگیری برخی از گروههای
عاملی و همچنین اتمهای هیدروژن است ( 3). همانطور که
گفته شد، یکی از ویژگیهای گرافن، جذب آلایندههای آب و
خاک است. از میان این آلایندهها، سرب و کروم بهدلیل
فراوانی مصرف آنها در صنعت، یکی از مهمترین
آلودهکنندههای محیطزیست در جهان امروزی بهشمار میآیند
و همکاران در سال 2013 با بررسی جذب Rafal Sitko .(4)
یونهای فلزات دوظرفیتی از محلولهای آبی با استفاده از
گرافناکساید، مشاهده نمودند که حداکثر جذب در محدودهای
8 برای - 8 برای روی، 4 - 7 برای مس، 5 - بین 3 pH از
و Fan .( 7 برای سرب بهدست میآید ( 5 - کادمیم و 3
همکاران در سال 2013 ، مخلوطی از گرافناکساید و کیتوزان
Magnetic Chitosan Graphene Oxide ) مغناطیسی
را بهعنوان جاذب مورد آزمایش قرار داده و ((MCGO
دریافتند که حداکثر ظرفیت جذب برای یونهای سرب، حدود
و همکاران در سال 2014 با Kumar .( %96/74 میباشد ( 6
بررسی حذف سرب و آرسنیک با استفاده از نانوهیبدریدهای
گرافناکساید و اکسید آهن منگنز، مشاهده کردند که
گرافناکساید کارآیی بسیاربالایی در حذف فلزات سنگین
ازجمله سرب از محلولهای آبی دارد ( 7). در مطالعه حاضر،
کارآیی نانوذرات گرافناکساید در جذب فلزات سنگین سرب و
کروم از آب مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه اثرات
مقدار جاذب، غلظت اولیه فلزات سنگین سرب و کروم و ،pH
زمان، در میزان جذب بررسی شد و همچنین با استفاده از
مدلهای ایزوترم جذب لانگمویر و فروندلیج، ایزوترم جذب
نیز مورد ارزیابی قرار گرفت

مقاله استفاده از روشی نوین جهت بررسی خوردگی موضعی آلیاژهای آلومینیوم 2024

---

دانلود پایان نامه بررسی شبیه ساز های شبکه و یک پیاده سازی در شبکه حسگر بیسیم

---

عنوان: بررسی تاثیر گوگرد و تیوباسیلوس و فسفات بر جمعیت میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات و شناسایی باکتری‌های حل کننده فسفات

عنوان:

بررسی تاثیر گوگرد و تیوباسیلوس و فسفات بر جمعیت میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات و شناسایی باکتری‌های حل کننده فسفات

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

چکیده.............................................................................................................................................................1

فصل اول: کلیات                                                                                                                    2

مقدمه..............................................................................................................................................................3

فصل دوم: بررسی منابع                                                                  6

2-1- میکروارگانیسم‌های حل‌کننده فسفات...................................................................................................7

2-2- تعداد میکروارگانیسم‌های موجود در خاک...........................................................................................8

2-2-1- باکتریهای حل‌کننده فسفات.............................................................................................................9

2-2-2- قارچهای حل‌کننده فسفات............................................................................................................11

2-3- برهم‌کنش‌های باکتری‌های حل کننده فسفات با سایر میکروارگانیسم‌‌ها.............................................12

2-3-1- مکانیسم حل فسفات.....................................................................................................................13

2-3-2- مقدار فسفر آزاد شده در اثر فعالیت میکروارگانیسم‌ها...................................................................15

2-3-3- تاثیر میکروارگانیسم‌ها بر رشد و عملکرد محصولات زراعی........................................................15

2-4- مشخصات تیوباسیلوس......................................................................................................................18

2-4-1- میکروارگانیسم‌های هتروتروف......................................................................................................19

2-4-2- میکروارگانیسم‌های شیمیولیتوتروف..............................................................................................20

2-4-3- گونه‌های مهم تیوباسیلوس.............................................................................................................21

2-5- گوگرد و نقش آن در گیاه...................................................................................................................23

2-5-1- چرخه گوگرد.................................................................................................................................24

2-5-2- معدنی شدن فرم آلی گوگرد..........................................................................................................25

2-5-3- اکسیداسیون گوگرد........................................................................................................................25

2-6- بررسی فسفر در گیاه..........................................................................................................................27

2-6-1- بررسی فسفر در خاک....................................................................................................................27

2-6-2- فسفر معدنی...................................................................................................................................28

2-6-3- فسفر آلی.......................................................................................................................................30

2-6-4- سرنوشت کودهای فسفاته..............................................................................................................32

2-6-5- ترکیبات فسفر آلی در خاک...........................................................................................................33

2-6-6- فسفولیپید.......................................................................................................................................33

2-6-7- اسید نوکلئیک................................................................................................................................34

فصل سوم: مواد و روش‌ها                                                                                   35

3-1- آزمایش مزرعه‌ای...............................................................................................................................36

3-1-1- مشخصات مزرعه...........................................................................................................................36

3-2- آماده سازی گوگرد و تیوباسیلوس برای تلقیح...................................................................................37

3-2-1- الگوی مصرف گوگرد و تیوباسیلوس............................................................................................37

3-3- آماده سازی کود سوپر فسفات تریپل.................................................................................................37

3-3-1- الگوی مصرف کود سوپر فسفت تریپل.........................................................................................37

3-4- اعمال تیمارها.....................................................................................................................................39

3-5- کاشت بذر ذرت.................................................................................................................................39

3-6- نمونه برداری خاک.............................................................................................................................40

3-7- آماده سازی نمونه‌ها............................................................................................................................41

3-8- شمارش تعداد باکتری‌های حل کننده فسفات....................................................................................41

3-9- شمارش تعداد قارچ‌های حل کننده فسفات.......................................................................................42

3-10- خالص سازی نمونه‌ها......................................................................................................................43

3-11- توان حل کنندگی فسفات نامحلول در باکتری‌های حل کننده فسفات.............................................43

3-11-1-میزان انحلال فسفات نامحلول تری کلسیم فسفات......................................................................43

3-11-2- میزان انحلال فسفات نامحلول هیدروکسی آپاتیت......................................................................44

3-11-3- میزان انحلال فسفات نامحلول فسفات دی هیدروژن کلسیم.......................................................44

3-12- آزمایش میکروسکوپی و ماکروسکوپی............................................................................................45

3-12-1- رنگ آمیزی گرم..........................................................................................................................45

3-12-2- رنگ آمیزی اسپور.......................................................................................................................45

3-12-3- تست کاتالاز................................................................................................................................46

3-12-4- تست هیدرولیز نشاسته................................................................................................................46

3-12-5- تست O/F..................................................................................................................................47

3-12-6- تست متیل رد..............................................................................................................................47

3-12-7- تست وژزپروسکوئر....................................................................................................................48

3-12-8- تست سیترات..............................................................................................................................48

3-12-9- تست تحمل نمک........................................................................................................................48

3-12-10- تست اکسیداز............................................................................................................................49

3-12-11- ایجاد رنگ فلورسانس...............................................................................................................49

3-13- تجزیه و تحلیل آماری......................................................................................................................50

فصل چهارم: نتایج و بحث                                                             51   

4-1- ارزیابی تیمارها بر جمعیت میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات....................................................52

4-2- بررسی تیمارها بر جمعیت باکتری‌های حل کننده در محیط پیکووسکایا...........................................52

4-2-1- تاثیر کاشت بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات .................................................................54

4-2-2- تاثیر گوگرد و تیوباسیلوس بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات..........................................55

4-2-3- اثر متقابل گوگرد و تیوباسیلوس و کاشت بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات...................57

4-2-4- تاثیر فسفر بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات....................................................................59

4-2-5- اثر متقابل فسفر و کاشت بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات.............................................60

4-3- بررسی تیمارها بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات در محیط اسپربر.......................................61

4-4- بررسی تیمارها بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات در محیط پیکووسکایا.................................62

4-4-1- تاثیر کاشت بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات.....................................................................64

4-4-2- تاثیر گوگرد و تیوباسیلوس بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات.............................................65

4-4-3- اثر متقابل گوگرد و تیوباسیلوس و کاشت بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات...................66

4-4-4- تاثیر فسفر بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات.......................................................................67

4-4-5- اثر متقابل فسفر و کاشت بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات................................................68

4-5- بررسی تیمارها بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات در محیط اسپربر..........................................69

4-5-1- تاثیر کاشت گیاه بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات..............................................................71

4-5-2- تاثیر گوگرد و تیوباسیلوس بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات.............................................72

4-5-3- اثر متقابل گوگرد و تیوباسیلوس و کاشت بر جمعیت باکتری‌های حل کننده فسفات...................73

4-5-4- تاثیر فسفر بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات.......................................................................74

4-5-5- اثر متقابل فسفر و کاشت بر جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات................................................75

 4-6- توانایی باکتری‌های حل کننده فسفات در انحلال تری کلسیم فسفات..............................................76

4-6-1- مقایسه رشد کلنی یک باکتری در روزهای مختلف اندازه‌گیری.....................................................80

4-6-2- مقایسه رشد کلنی یک باکتری نسبت به باکتری‌های دیگر.............................................................80

4-6-3- بررسی قطر هاله باکتری‌ها در روزهای مختلف اندازه‌گیری...........................................................82

4-6-4- توانایی باکتری‌های حل کننده فسفات در محیط جامد..................................................................83

4-6-4-1- فسفر آزاد شده در طی سه روز کشت.......................................................................................83

4-6-4-2- فسفر آزاد شده در طی هفت روز کشت...................................................................................85

4-6-4-3- فسفر آزاد شده در طی ده روز کشت........................................................................................85

4-6-4-4- فسفر آزاد شده در طی سیزده روز کشت..................................................................................85

4-6-4-5- فسفر آزاد شده در طی نوزده روز کشت...................................................................................85

4-7- مقایسه حلالیت فسفات های نامحلول...............................................................................................86

4-8- شناسایی باکتری‌های حل کننده فسفات.............................................................................................91

4-9- بحث در مورد نتایج...........................................................................................................................94

4-10- پیشنهادات......................................................................................................................................100

 منابع                                                                                                               101

5-1- منابع فارسی.....................................................................................................................................102

5-2- منابع لاتین........................................................................................................................................107

فهرست جداول                                                                                                 صفحه

جدول3-1- تیمارهای اعمال شده در مزرعه تحقیقاتی ...............................................................................39

جدول4-1- نتایج تجزیه واریانس تیمارها بر جمعیت باکتری‌های حل‌کننده فسفات در محیط کشت پیکووسکایا ..................................................................................................................................................52

جدول 4-2- نتایج تجزیه واریانس تیمارها بر جمعیت باکتری‌های حل‌کننده فسفات در محیط کشت اسپربر.......................................................................................................................................................... 61

جدول 4-3- نتایج تجزیه واریانس تیمارها برجمعیت قارچ‌های حل‌کننده فسفات در محیط کشت پیکووسکایا...................................................................................................................................................62

جدول4-4- تجزیه واریانس جمعیت قارچ‌های حل‌کننده فسفات در محیط کشت اسپربر......................... 69

جدول 4-5- تاثیر زمان در کلنی باکتری..................................................................................................... 76

جدول 4-6- تاثیر زمان در هاله باکتری...................................................................................................... 76

جدول 4-7- تاثیر زمان در آزاد سازی فسفات........................................................................................... 76

جدول4-8- نتایج اندازه‌گیری قطر کلنی باکتری‌های حل‌کننده فسفات در طول 19 روز بر حسب میلی‌متر.......................................................................................................................................................  78

پایان نامه بررسی شبکه های حسگر بی سیم زیر آب‎

شرح مختصر : امروزه استفاده از شبکه های حسگر بی سیم به صورت فزاینده ای در حال رشد است. از آنجا که حسگرهای بی سیم قابلیت کارکرد در نواحی مختلف بدون نیاز به وجود زیرساخت ارتباطی را دارا می باشند. همچنین با توجه به وجود مرزهای آبی طولانی در کشورمان، شایسته است تا پژوهشی در این زمینه داشته باشیم. در فصل اول برآنیم تا مروری داشته باشیم بر حسگرهای بی سیم، و به ساختمان کلی گره بپردازیم. با توجه به مرزهای آبی کشورمان و همچنین اکتشاف منــابع زیرآبی، جمع آوری داده ها، ناوبری، نظارت بر سازه های زیرآبی و… در فصـــل دوم به خصوصیات محیط زیرآب، شبــــکه حســـگر بی سیم در زیرآب و کاربردهای آن مـــی پردازیم. در فصل سوم به چالش ها و معایب حسگرها در زیرآب پرداخته و با توجه به تفاوت های بسیار در نمونه های حسگر زمینی نسبت به نمونه های حسگر زیرآبی در کانال انتشار در زیرآب، در فصل چهارم به بهره گیری از مبانی انتشار صوتی در زیرآب می پردازیم. امیدواریم این پژوهش مورد توجه شما عزیزان واقع شود

فهرست :

مقدمه

فصل اول: مروری بر شبکه ی حسگرهای بی سیم

شبکه ی حسگرهای بی سیم

ساختارکلی ارتباطی شبکه حسگر

ساختمان گره

مهم ترین ویژگی های عمومی شبکه های حسگر

فصل دوم: شبکه های حسگر بی سیم زیر آب

چکیده

مقدمه

خصوصیات محیط زیرآب

شبکه های حسگر بی سیم زیرآب

کاربردهای شبکه های حسگر زیرآبی

فصل سوم: چالش ها و معماری شبکه های حسگر زیر آب

مقدمه

چالش ها

معایب شبکه های حسگر زیرآبی

چالش های طراحی

معماری مخابراتی

شبکه های حسگر زیرآبی دو بعدی

شبکه های حسگر زیرآبی سه بعدی

شبکه های حسگر با وسایل زیرآبی خود مختار

مفاهیمی به منظور طراحی شبکه

فصل چهارم: مبانی انتشار صوتی

مبانی انتشار صوتی

لایه ی شبکه

پروتکل های واکنشی

پروتکل های کنشی

پروتکل های مسیریابی جغرافیایی

تفاوت شبکه های حسگر زیرآبی و زمینی

نتیجه گیری

پیوست

رادار سونار

منابع فارسی

منابع لاتین