Влияние рН и размера наночастиц Al2O3 на адсорбцию красителей из водных растворов

Райгель, Мария Дмитриевна Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

На примере промышленных наночастиц Al2O3 со средним размером от 40 до 250 нм проведено исследование влияния значения рН (4, 7, 10), типа красителя, метода синтеза, состава и размера частиц на степень и кинетику адсорбции в водных растворах кислотного (эозина Н) и основного (метиленового голубого) красителей. Показано, что в кислотном красителе на эффективность и кинетику сорбции оказывает значительное влияние рН, размер и состав частиц, в то время как в основном красителе только метод синтеза частиц. Адсорбция на наночастицах Al2O3 в большинстве случаев протекает по механизму, описываемому моделью псевдо-второго порядка.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………. 10
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР …………………………………………………………………… 11
1.1 Наночастицы: классификация и получение …………………………………………………….. 11

1.1.1 Определение и классификация наночастиц …………………………………………………….. 11
1.1.2 Получениенаночастиц Al2O3 ………………………………………………………………………….. 12
1.1.3 Свойства и применение наночастиц Al2O3……………………………………………………… 13
1.2 Адсорбция: определение и методики расчета параметров ……………………………….. 14

1.2.1 Явление адсорбции ………………………………………………………………………………………… 14
1.2.2 Кинетические исследования адсорбции ………………………………………………………….. 15
1.3 Адсорбция красителей нананочастицах Al2O3 ………………………………………………….. 16

1.4 Постановка задачи исследования ……………………………………………………………………… 19

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ……………………………………………………… 20
2.1 Объекты исследования ……………………………………………………………………………………… 20

2.2 Определение морфологии наночастиц ……………………………………………………………… 21

2.3 Определение фазового состава ………………………………………………………………………….. 22

2.4 Определение концентрации красителя …………………………………………………………….. 22

2.5 Выдерживание наночастиц в растворе красителя ……………………………………………. 23

2.6 Изучение кинетики адсорбции ………………………………………………………………………….. 24

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ…………………………………………………. 25
3.1 Характеристика наночастиц …………………………………………………………………………….. 25

3.2 Адсорбционные свойства наночастиц ………………………………………………………………. 26

3.2.1 Влияние типа красителя на эффективность сорбции ……………………………………. 27
3.2.2 Влияние рН на степень извлечения красителей ………………………………………………. 27
3.2.3 Влияние метода синтеза, размера и состава наночастиц на степень извлечения
красителей ……………………………………………………………………………………………………………. 28
3.3 Механизм адсорбции красителей на наночастицах ………………………………………….. 30

3.3.1 Влияние рН и типа красителя на кинетику адсорбции …………………………………… 30
3.3.2 Влияние размера и состава частиц на кинетику адсорбции …………………………… 31
3.4 Выводы по главе ……………………………………………………………………………………………….. 33
ГЛАВА 4. ФИНАНСОВЫЙМЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 36
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………. 36

4.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………………….. 36
4.1.2 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………………. 37
4.2 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………………………… 39

4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………………………….. 39
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения …………………………………………………………………………………………………………….. 40
4.3 Бюджет научно-технического исследования …………………………………………………….. 43

4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования ………………. 43
4.3.2 Расчет амортизации специального оборудования ………………………………………….. 43
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………………….. 44
4.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ……………………………….. 45
4.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ……………………. 46
4.3.6 Накладные расходы……………………………………………………………………………………….. 47
4.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта …………. 47
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ………………………………… 47

4.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности научного исследования
4.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности ………………………………………. 48
4.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разработки
4.5 Выводы по разделу ……………………………………………………………………………………………. 49

ГЛАВА 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………. 52
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………… 52

5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………………………. 52
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя … 53
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………….. 54

5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования …………………………………………………………………………………………………………. 54
5.2.2 Анализ вредных и опасных факторов……………………………………………………………… 54
5.2.3 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных и
вредных факторов на исследователя …………………………………………………………………….. 56
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………….. 60

5.3.1 Анализ влияния объекта и процесса исследования на окружающую среду ………. 60
5.3.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……………………………. 60
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………… 61

5.5 Выводы по разделу ……………………………………………………………………………………………. 62

6.СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ …………………………………………………………. 63
7. СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ …………………………………………….. 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Результаты рентгенофазового анализа ………………………………….. 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Кинетические кривые диффузионных процессов ………………….. 74
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Раздел на английском языке ………………………………………………….. 77

Быстрый рост индустриализации вызвал крупномасштабное загрязнение
водоносных горизонтов, что создает угрозу не только для здоровья населения, но и
угрожает жизни многочисленных видов флоры и фауны, вызывая тем самым потерю
биоразнообразия. Красители являются опасными загрязнителями сточных вод [1], и для
их удаления в большинстве случаев предпочитают адсорбцию [2]. Однако, несмотря на то,
что адсорбенты просты в эксплуатации, эффективность природных сорбентов значительно
уступает синтетическим.
Наиболее распространенными сорбентами красителей являются растения,
микроорганизмы, сельскохозяйственные отходы, природные цеолиты [3], при этом все
больше работ посвящено применению наноразмерных материалов для эффективного
извлечения красителей из водных сред. Известны примеры изучения адсорбционных

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету