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!

    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    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
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету