در این مطالعه، پژوهشی بر تصفیه فاضلاب های آلوده به یون های نیکل، کادمیم و سرب با فرآیند جذب سطحی انتخابی توسط جاذب های معدنی، آلی در سیستم ناپیوسته و هیبرید آلی-معدنی در سیستم پیوسته صورت گرفته است. گروهی از جاذب های سیلیکاتی میان حفره تحت عنوان mcm-41، nh2-mcm-41، نانوذرات mcm-41و نانوذرات nh2-mcm-41 که دارای مساحت سطح بالایی می باشند سنتز شدند و برخی از گروه های عاملی سطحی آنها توسط گروه های آمین اصلاح شدند. حذف یون های نیکل، کادمیم و سرب در مخلوط سه تایی با جاذب های مواد میان حفره بررسی شد. نتایج نشان دادند که غلظت اولیه فلز، مقدار جاذب، ph و زمان تماس بر فرآیند جذب سطحی موثر می باشند. طبق آزمایشات صورت گرفته، nh2-mcm-41 بیشترین کارایی را برای حذف یون های مذکور داشت. رفتار جذب یون های مذکور با مدل لانگمایر و فرندلیخ بررسی شد. بر طبق مدل لانگمایر، ماکزیمم ظرفیت جذب یون های نیکل، کادمیم و سرب توسط nh2-mcm-41به ترتیب 36/12، 25/18 و mg/g74/57 بدست آمد. بعلاوه جذب یون های نیکل، کادمیم و سرب توسط جاذب آلی (کیتوسان و نانوذرات کیتوسان) در سیستم ناپیوسته بررسی شد. نانوذرات کیتوسان از بسپار شدن متا آکرلیک اسید در محلول کیتوسان سنتز شد. تاثیر پارامترهای غلظت اولیه فلز، مقدار جاذب، ph و زمان تماس بر فرآیند جذب سطحی مورد بررسی قرار گرفت. ماکزیمم ظرفیت جذب بدست آمده از مدل لانگمایر برای سرب، کادمیم و نیکل به ترتیب برابر21/42، 21/2 و mg/g 86/1بود. جذب یون های مذکور با nh2-mcm-41 و نانوذرات کیتوسان با معادله شبه درجه یک و دو ارزیابی شد. در نهایت حذف یون های نیکل، کادمیم و سرب از فاضلاب مصنوعی با نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات nh2-mcm-41 و کیتوسان در سیستم پیوسته بررسی گردید. پارامترهای ارتفاع ستون، شدت جریان و غلظت اولیه یون فلزی بر جذب یون های فلزی در سیستم پیوسته موثر می باشند. مدل توماس و یان برای توصیف جذب یون های نیکل، کادمیم و سرب استفاده گردید. مشخصات جاذب های سنتز شده با طیف سنجی پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز(ft-ir)، آزمونbet آنالیز گردید.

جاذب سیلیکاته میان حفره تحت عنوان mcm-48 با مساحت سطح بالایی تهیه شد و با استفاده از آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان و 1n(تری اتوکسی سیلیل پروپیل) دی اتیلن تری آمین اصلاح شد. این مواد بوسیله پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی و سنجش های جذب و بازجذب گاز نیتروژن شناسایی شد. حذف یون های فلزی کادمیم و سرب از محلول های آبی توسط جاذب های میان حفره اصلاح شده در سیستم ناپیوسته بررسی شد. اثر متغیرهای مقدار جاذب، ph محلول، زمان تماس و غلظت اولیه محلول مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها نشان داد که اصلاح جاذب میان حفره mcm-48 و بکارگیری جاذب های اصلاح شده nh2-mcm-48 و nh2-nh-nh-mcm-48 بطور قابل توجه ای حذف یون های فلزی کادمیم و سرب از محلول های آبی را بهبود بخشید. داده های آزمایش با استفاده از همدمای لانگمایر و فرندلیخ و با آنالیز رگرسیون غیر خطی، تجزیه و تحلیل شد. طبق پارامترهای همدمای لانگمایر، حداکثر ظرفیت جذب میان حفره اصلاح شده nh2-nh-nh-mcm-48 برای کادمیم و سرب به ترتیب 82.7 و 119.24 میلی گرم بر گرم بدست آمد. مطالعات سینیتیک جذب برای nh2-nh-nh-mcm-48 نشان داد که فرایند جذب با مدل سینیتیک شبه درجه یک همخوانی داشت. نتایج نشان داد که nh2-nh-nh-mcm-48 می تواند بعنوان یک جاذب موثر برای حذف یون های فلزی کادمیم و سرب از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

این مطالعه، تحقیقی جامع در ارتباط با پیرولیز سریع و کند چوب اکالیپتوس برای تولید نفت زیستی و کربن فعال است. در فرآیند پیرولیز سریع چوب اکالیپتوس، آزمایشات به منظور دستیابی به بیشترین مقدار نفت زیستی طراحی شدند. آزمایشات پیرولیز سریع در راکتور بستر سیال پیوسته انجام شد. تاثیر پارامترهای دما (600- 450 درجه سانتیگراد)، شدت جریان گاز نیتروژن (3/14-4/10 لیتر بر ساعت)، نرخ تغذیه بیوماس به راکتور (110- 70 گرم بر ساعت) و اندازه ذرات بیوماس (5/1، 4/2، 4/3 میلی متر) بر کارایی محصولات پیرولیز (گاز، مایع و زغال) و ترکیبات شیمیایی آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کارایی نفت زیستی با افزایش اندازه ذرات بیوماس و افزایش نرخ تغذیه بیوماس کاهش یافت. با افزایش شدت جریان گاز نیتروژن، کارایی نفت زیستی ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. ترکیبات فنولی موجود در نفت زیستی با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا شناسایی شدند و عمده ترین ترکیبات شیمیایی در آن، سیرینگول بود. همچنین مقدار آب موجود در نفت زیستی با روش کارل فیشر حجمی تعیین شد. بعلاوه گاز پیرولیزی هم با کروماتوگرافی گازی شناسایی شد، که عمدتا شامل دی اکسیدکربن و مونواکسیدکربن بود. همچنین ارزش حرارتی و مقدار خاکستر زغال حاصل از فرآیند پیرولیز سریع هم به ترتیب با بمب کالریمتری و روش tga بررسی شدند. در بخش دوم، پیرولیز کند چوب اکالیپتوس به منظور تولید کربن فعال، و کاربرد آن برای جذب دی‏اکسیدکربن از جریان گاز‏ مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بالابردن ظرفیت جذب دی‏اکسیدکربن، کربن فعال با آمونیاک به روش تیمار حرارتی و با 3-آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان (aptms)، n1 (3-(تری متوکسی سیلیل)-پروپیل)دی اتیلن تری آمین (tmspdeta) به روش تیمار شیمیایی عامل دار شد. برای تولید کربن فعال با مساحت سطح بالا و درصد میکروپور بالا برای جذب بیشتر گاز دی‏اکسیدکربن، چوب اکالیپتوس با درصدهای مختلف از فعال سازهای شیمیایی از جملهh3po4 ، zncl2 و koh اشباع شد. ویژگی های تخلخل کربن های فعال سنتزشده با آنالیز asap بررسی شد. مساحت سطح و درصد میکروحفره های نمونه های کربن فعال بدست آمده در نرخ اشباع 75/0 تا 5/2 گرم بر گرم zncl2 به ترتیب از 1274 تا 2107 مترمربع بر گرم و 100-93 درصد بود. با افزایش نرخ اشباع h3po4 به چوب اکالیپتوس از 5/1 تا 5/2 گرم بر گرم سطح ویژه از 1875 تا 2117 مترمربع بر گرم و درصد میکروحفره ها 97-69 درصد تغییر یافت. کربن فعال بدست آمده با koh بیشترین مساحت سطح 2594 مترمربع بر گرم و درصد میکروحفره بالا 98 درصد داشت. بعلاوه آنالیز ftir و sem برای همه نمونه های کربن فعال انجام شد. آزمایشات جذب دی‏اکسیدکربن با نمونه های کربن فعال در فشار 16-0 بار و در دما 75-15 درجه سانتیگراد با استفاده از روش حجم سنجی بررسی شد. کربن فعال تهیه شده با koh ماکزیمم ظرفیت جذب 1/4 میلی مول بر گرم در فشار اتمسفر و دمای 30 درجه سانتیگراد برای دی‏اکسیدکربن داشت. نتایج آزمایشات عامل دار کردن کربن فعال با گروه آمین برای جذب دی‏اکسیدکربن نشان داد که روش اشباع شمیایی منجر به بسته شدن حفرات، کاهش مساحت سطح و کاهش ظرفیت جذب دی‏اکسیدکربن می شود در حالی که تیمار با آمونیاک باعث افزایش مساحت سطح و ظرفیت جذب دی‏اکسیدکربن می شود