در این پژوهش سنتز نانوذرات اکسید تیتانیوم به روش هیدروترمال انجام شده است. نانوذرات سنتز شده‌ی TiO2 ‌توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌بینی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)مشخصه‌یابی شده است. در این تحقیق از نانوذرات TiO2 برای حذف یون مس(II) و رنگ مالاشیت سبز از محلول آبی استفاده شده است. آزمایش‌های جذب سطحی با استفاده از روش مستقیم یا پیمانه‌ای انجام شده است. بهینه سازی متغیرهای زمان تماس، pH، مقدار جاذب و غلظت جذب‌شونده مورد بررسی قرار گرفته است. برای پیداکردن الگوی جذب، همدماهای لانگمویر، فرندلیش، تمکین و D-R با داده‌های آزمایشگاهی مطابقت داده شد. از مقایسه ضریب همبستگی همدماها، مشخص شد که همدمای فرندلیش برای حذف یون مس(II) و رنگ مالاشیت سبز توسط نانوذرات TiO2 بیشترین تطابق را با داده‌‌های تجربی نشان می دهد.
برای مطالعات سینتیکی فرآیند جذب مس و مالاشیت سبز بر روی تیتانیا ،چهار مدل سینتیکی مرتبه اول، شبه مرتبه اول، مرتبه دوم و شبه مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که برای یون‌های مس(II) و مالاشیت سبز، مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بیشترین تطابق را با داده‌‌های تجربی دارد.
در انتهای این تحقیق متغیرهای ترمودینامیکی شامل انتالپی استاندارد (ΔH0)، انتروپی استاندارد (ΔS0) و انرژی آزاد استاندارد گیبس (ΔG0) جذب سطحی محاسبه شد. از بررسی این متغیرها مشخص شد که جذب سطحی یون‌های مس(II) و مالاشیت سبز فیزیکی است و به صورت گرماگیر انجام می شود.

سنتز نانوذرات اکسیدآلومینیوم یا همان آلومینا به روش هیدروترمال از طریق پیش ماده بوهمیت انجام شده است. نانوذرات سنتز شده‌ی Al₂O₃ ‌توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌بینی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)مشخصه‌یابی شده است. در این تحقیق از نانوذرات Al₂O₃ برای حذف یون کادمیم(II) از محلول آبی استفاده شده است. آزمایش‌های جذب سطحی با استفاده از روش مستقیم یا روش پیمانه‌ای انجام شده است. بهینه سازی متغیرهای زمان تماس، pH، جرم جاذب و غلظت جذب‌شونده مورد بررسی قرار گرفته و.برای پیداکردن الگوی جذب همدما، همدماهای لانگمویر، فرندلیش، تمکین و D-R با داده‌های آزمایشگاهی مطابقت داده شد. از مقایسه ضریب همبستگی همدماها، مشخص شد که همدمای D-R برای حذف یون کادمیم(II) و همدمای لانگمویر برای حذف رنگ سافرانین توسط نانوذرات Al₂O₃ بیشترین تطابق را با داده‌‌های تجربی نشان می دهد. ماکزیمم ظرفیت جذب برای یون‌های کادمیم(II) و سافرانین به ترتیب 26/316  و 33/223 میلی گرم به ازای هر گرم جاذب به دست آمده است.
در مطالعات سینتیکی فرآیند جذب کادمیم و سافرانین بر روی آلومینا ،چهار مدل سینتیکی مرتبه اول، شبه مرتبه اول، مرتبه دوم و شبه مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که برای یون‌های کادمیم(II) و سافرانین، مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بیشترین تطابق را با داده‌‌های تجربی دارد.
در انتهای این تحقیق متغیرهای ترمودینامیکی شامل انتالپی استاندارد (ΔH⁰)، انتروپی استاندارد (ΔS⁰) و انرژی آزاد استاندارد گیبس (ΔG⁰) جذب سطحی محاسبه شد. از بررسی این متغیرها مشخص شد که جذب سطحی یون‌های کادمیم (II) فیزیکی است و به صورت گرماگیر و خودبخودی انجام می شود، در حالیکه جذب سطحی برای سافرانین فیزیکی است که به صورت گرمازا و خودبخودی انجام می‌پذیرد.
 

هدف از این کار تحقیقاتی، مطالعه توانایی ذرات خرد شده پشم گوسفند در حذف یون‌های سرب (ΙΙ)و سافرانین از محلول آبی آن‌ها می‌باشد. برای انجام آزمایش‌های جذب از روش مستقیم یا روش بچ استفاده شده است. اثر متغیرهای pH، غلظت اولیه، مقدار جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده ازهمدماهای لانگمویر، فرندلیش، تمکین و D-Rداده‌های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. از مقایسه ضریب همبستگی همدماها، مشخص شد که همدمای فرندلیش برای یون فلزی سرب (ΙΙ)و همدمای لانگمویر برای رنگ سافرانین، بهترین تطابق را با داده‌های تجربی دارند. ماکزیمم ظرفیت جذب برای یون‌های سرب (ΙΙ)و سافرانین به ترتیب 787/12 و 653/4 میلی‌گرم به ازای یک گرم جاذب به‌دست آمد.
در مطالعات سینتیکی، چهار مدل سینتیکی مرتبه اول، شبه‌مرتبه اول، مرتبه دوم و شبه‌مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که برای یون‌های سرب (ΙΙ)و سافرانین، مدل سینتیکی شبه‌مرتبه دوم بهترین تطابق را با داده‌های تجربی دارد.
پارامترهای ترمودینامیکی شامل انتالپی استاندارد (ΔH°)، انرژی آزاد استاندارد گیبس (ΔG°)و انتروپی استاندارد (ΔS°)محاسبه شد.بررسی این متغیرها نشان می‌دهند که جذب سطحی یون‌های سرب (ΙΙ)و سافرانین، به طور گرمازا رخ می‌دهند و فرآیند جذب با کاهش در انتروپی سیستم همراه است.
 

 در قسمت اول این کار تحقیقاتی، نانوذرات سنتز شده به روش سل- ژل برای حذف یون Cd(II) به روش یک متغیر در زمان به کار گرفته شد. نانو ذرات سنتز شده‌ی Co3O4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، الگوی پراش اشعه ایکس (XRD)، و طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مشخصه‌یابی شد. به منظور به دست آوردن بیشترین درصد حذف، اثر عوامل pH، حجم بافر، مقدار جاذب، زمان تماس، حجم محلول و دما مورد بررسی قرار گرفت. هم‌دماهای لانگمویر، فرندلیش، تمکین و D-R برای برازش نتایج تجربی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج این بررسی‌ها نشان داد که هم‌دمای لانگمویر برای حذف یون Cd(II)بهترین همخوانی را با نتایج تجربی نشان می‌دهد همچنین بیشترین ظرفیت جاذب 44/44 میلی‌گرم بر گرم به دست آمد. متغیرهای ترمودینامیکی از جمله آنتالپی استاندارد ( )، انتروپی استاندارد ( ) و انرژی آزاد استاندارد گیبس ( ) جذب سطحی محاسبه شدند. برای مطالعات سینتیکی چهار مدل سینتیکی مرتبه اول، شبه مرتبه اول، مرتبه دوم و شبه مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این بررسی‌ها نشان داد که مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم برای فرآیند جذب‌ سطحی یون Cd(II)توسط نانو‌ذرات اکسید
کبالت بهترین تطابق را با داده‌های تجربی نشان می‌دهد.
در قسمت دوم بوسیله روش تاگوچی شرایط بهینه برای حذف یون Cd(II)از محلول آبی توسط نانوذرات اکسیدکبالت سنتز شده بوسیله روش سل-ژل بررسی شد. عوامل موثر بررسی شده شامل: pH محلول، دمای جذب، مقدار جاذب و زمان تماس، می‌باشند. آزمایش‌ها بر اساس آرایه اورتوگونال‌( ) انجام شدند. تحلیل واریانس به منظور تعیین بیشترین عامل موثر در جذب مورد استفاده قرار گرفت

 در این پایان نامه بررسی توانایی نانو ذرات اکسید تیتانیوم که به روش سل-ژل تهیه شده است در حذف یونهای کادمیوم و روی در محلول های آبی انجام گرفته است.

XRD ‏پراش اشعه ایکسFTIR به روش سل-ژل تهیه شد. جاذب جامد توسط طیف بینی زیر قرمز تبدیلات فوریه Cr2O3 نانو ذرات و کادمیم (II) برای حذف یونهای کبالت Cr2O3 مشخصه یابی شد. در این تحقیق از نانو ذرات TEMو میکروسکوپ الکترون عبوری از محلول آبی استفاده شد. برای این هدف آزمایشات جذب سطحی برای حذف این یون ها از جامد به روش مستقیم انجام شد. اثر دما غلظت اولیه یون فلزی مقدار جاذب و زمانتماس مورد مطالعه قرار گرف. با استفاده از همدما های لانگمیر فرندلیش تمکین و دی آر داده های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. از طریق محاسبه و مقایسه ضریب همبستگی برای هر همدما مشخص شد و همدمای فرندلیش برای یون های کبالت و کادمیم بهترین تطابق را با داده های تجربی دارد. همچنین متغییر های ترمودینامیکی از جمله آنتلپی استاندارد و انتروپی استاندارد و انرژی آزاد گیپس محاسبه شد. جذب سطحی برای یون های کبالت و کادمیم ماهیت فیزیکی و گرماده را نشان می دهد.