برنامه درسی

گذراندن 80 واحد درسی

فعالیت کلاسی- آزمایشگاهی و گزارش های پیشرفت ماهانه

تئوری و عملی

[1]    K. Wang, X. Wang, B. Januszewski, Y. Liu, D. Li, R. Fu, M. Elimelech, X. Huang, Tailored design of nanofiltration membranes for water treatment based on synthesis–property–performance relationships, Chem. Soc. Rev. 51 (2022) 672–719.
[2]    A.W. Mohammad, Y.H. Teow, W.L. Ang, Y.T. Chung, D.L. Oatley-Radcliffe, N. Hilal, Nanofiltration membranes review: Recent advances and future prospects, Desalination. 356 (2015) 226–254.
[3]    B.S. Lalia, V. Kochkodan, R. Hashaikeh, N. Hilal, A review on membrane fabrication: Structure, properties and performance relationship, Desalination. 326 (2013) 77–95.
[4]    A. Lee, J.W. Elam, S.B. Darling, Membrane materials for water purification: design, development, and application, Environ. Sci. Water Res. Technol. 2 (2016) 17–42.
[5]    R. Zhang, Y. Liu, M. He, Y. Su, X. Zhao, M. Elimelech, Z. Jiang, Antifouling membranes for sustainable water purification: Strategies and mechanisms, Chem. Soc. Rev. 45 (2016) 5888–5924.
[6]    J. Jang, Y. Kang, K. Jang, S. Kim, S.-S. Chee, I.S. Kim, Ti3C2TX-Ethylenediamine nanofiltration membrane for high rejection of heavy metals, Chem. Eng. J. 437 (2022) 135297.
[7]    P. Jin, S. Chergaoui, J. Zheng, A. Volodine, X. Zhang, Z. Liu, P. Luis, B. Van der Bruggen, Low-pressure highly permeable polyester loose nanofiltration membranes tailored by natural carbohydrates for effective dye/salt fractionation, J. Hazard. Mater. 421 (2022) 126716.

هفته اول: حضور در آزمایشگاه و آشنایی با مبانی HSE

هفته دوم: آشنایی با پایگاه‌های اطلاعاتی و بررسی منابع

هفته سوم: تعریف موضوع پروژه: تهیه غشاهای کامپوزیتی پلی اترسولفون/فاز مکس Mo₂TiAlC₂ اصلاح شده با پیروگالول جهت حذف آلاینده های آلی از آب

هفته چهارم: فراهم نمودن مواد اولیه برای سنتز ماده‌ی افزودنی و ساخت غشاهای پلیمری

هفته پنجم: اصلاح فاز مکس با پیروگالول

هفته ششم: انجام آنالیزهای XRD و FTIR و SEM

هفته هفتم: آشنایی با اجزای ستاپ غشایی ته بسته، فیلم‏ کش غشاهای پلیمری و نحوه‌ی کار با آن‌ها

هفته هشتم: تهیه‌ی غشاهای کامپوزیتی پلی اتر سولفونی با فاز مکس اصلاح شده در غلظت‌های صفر، 05/0، 1/0، 15/0 و 2/0 درصد وزنی

هفته نهم: اندازه‌گیری شار عبوری آب مقطر از غشاهای کامپوزیتی ساخته شده

هفته دهم: بررسی عملکرد ضدگرفتگی غشاهای کامپوزیتی با پروتئین آلبومین سرم گاوی (BSA)

هفته یازدهم: بررسی عملکرد جداسازی رنگ قرمز مستقیم 23، آبی راکتیو 19 توسط غشاهای کامپوزیتی ساخته شده

هفته دوازدهم: بررسی بیشتر عملکرد جداسازی غشای بهینه با مواد رنگزای بر پایه اسیدی، دیسپرس و بازی

هفته سیزدهم: انجام آنالیزهای SEM و AFM با هدف مطالعه‌ی مورفولوژی غشاهای کامپوزیتی تهیه شده

هفته چهاردهم: اندازه‌گیری تخلخل، اندازه‌ی حفرات و میزان آبدوستی غشاهای کامپوزیتی تهیه شده

هفته پانزدهم: انجام تست عملکرد چرخه‌ای به منظور بررسی پایداری طولانی‌مدت غشای کامپوزیتی بهینه شده

هفته شانزدهم: تهیه و ارایه گزارش پروژه

آزمون پایان ترم

ارایه به طور مشترک با یکی از همکاران گروه

اصول کنترل کیفیت آب، نویسنده : تی .اچ .وای .تیبوت، مترجم: دکتر نظام الدین دانشور، انتشارات دانشگاه تبریز، 1399

شیمی تصفیه آب و پسابهای صنعتی، دکتر نظام الدین دانشور، انتشارات عمیدی، 1388

هفته اول: آشنایی با ماهیت درس، اهداف درس، معرفی منابع درس و سرفصل ها

هفته دوم: آب یک منبع طبیعی با ارزش- لزوم تصفیه آب ها و پساب ها- روش های نمونه برداری

هفته سوم: ویژگی های آب ها  و فاضلاب ها: نظریه های موجود در ساختارآب - ساختار یخ- خواص ویژه آب- ویژگی های انواع فاضلاب ها

هفته چهارم: آلودگی آب ها و روش های کنترل:  منابع آب در طبیعت- تعریف آلودگی- تفاوت فاضلاب و پساب ها- عواقب ورود فاضلاب ها و پساب ها  به منابع آب- مواد آلاینده موجود در فاضلاب و پساب
هفته پنجم: آلودگی ناشی از شوینده ها در آب- شاخص آلودگی میکروبی آب- معرفی کنوانسیون بازل در مورد پسماندها- آلودگی های کشاورزی- مواد جامد و رسوبات- آلودگی حرارت- مواد نفتی
هفته ششم: مقدمه ای بر فرآیندهای تصفیه آب: پمپاژ از منبع اولیه- مراحل کلی فرآیند تصفیه آب

هفته هفتم: فرآیندهای تصفیه مقدماتی: آشغال گیرها - حذف شن و ماسه- ته نشینی- معرفی بخش آشغال گیر در تصفیه خانه استان

هفته هشتم: عبور جریان از بستر متخلخل

هفته نهم: اکسایش بیولوژیکی مواد آلی- اکسایش بیولوژیکی هوازی

هفته یازدم: اکسایش بیولوژیکی بی هوازی- آبگیری از لجن و دفع آن

هفته دوازدهم: فرآیندهای زلال سازی- انعقاد و لخته‌سازی

هفته سیزدهم: فرآیندهای گندزدایی-ضد عفونی سازی

هفته چهاردهم: تصفیه شیمیایی و ترسیب

هفته پانزدهم: تصفیه مرحله سوم، بازیافت و استفاده مجدد آب

هفته شانزدهم: مرور کل مطالب-جمع بندی-معرفی واحدهای تصفیه آب و فاضلاب ایران و استان

آزمون پایان ترم

ارائه پروژه کلاسی

ارائه در کلاس

ارائه به طور مشترک با یکی از همکاران گروه

1. Chemical Degradation Methods for Wastes and Pollutants, Environmental and Industrial Applications, edited by Matthew A. Tarr, 2003, U.S.A. Marcel Dekker, Inc. New York. 

2. Nanotechnology for Environmental Remediation, Sung Hee Joo, I. Francis Cheng, 2006, Springer Science & Business Media, Inc. 

3. Nanostructured Titanium Dioxide Materials: Properties, Preparation and Applications, A.R. Khataee, G.A. Mansoori, 2011, 1 ed., World Scientific Publishing Co. 

4. Advanced Oxidation Processes and UV Photolysis for Treatment of Drinking Water, Alexander A. Mofidi, Joon H. Min, Leslie S. Palencia, Bradley M. Coffey, Sun Liang, James F. Green, 2002, California Energy Commission, Sacramento, California. 

5. Handbook of ozone technology and applications, Rip G. Rice, Aharon Netzer, Volume 1, 1982, Ann Arbor Science. 

6. E. Brillas, I. Sires, M.A. Oturan, Electro-Fenton process and related electrochemical technologies based on Fenton's reaction chemistry, Chem. Rev., 109 (2009) 6570-6631. 

7. C.A. Martinez-Huitle, E. Brillas, Decontamination of wastewaters containing synthetic organic dyes by electrochemical methods: A general review, Appl. Catal. B: Environ., 87 (2009) 105-145. 

8. Papers published in related topics.
 

هفته اول: آشنایی با ماهیت درس، اهداف درس، معرفی منابع درس و سرفصل ها

هفته دوم: لزوم تصفیه پساب ها- تعریف و طبقه بندى فرآیندهاى اکسایش پیشرفته- معرفی پروژه های کلاسی

هفته سوم: معرفی منابع نور فرابنفش مورد استفاده در فرآیندهاى اکسایش پیشرفته

هفته چهارم: فرآیندهاى فنتون، شبه فنتون و فتوفنتون: تاریخچه، مکانیسم، عوامل مؤثر بر فرآیندها، مزایا و معایب

هفته پنجم: فرآیندهای اکسایش الکتروشیمیایی: اصول، مکانیسم، طبقه بندی و راکتورها

هفته ششم: فرآیند فرد  (Fered)الکتروفنتون- فرآیند اکسایش آندى
هفته هفتم: فرآیند فنتون آندى- فرآیند پراکسى کواکولاسیون

هفته هشتم: فرآیند اکسایش فتوکاتالیزورى: معرفى و شرح مکانیسم- انواع فتوکاتالیزورها

هفته نهم: راکتورهاى مورد استفاده در فرآیندهاى فتوکاتالیزورى- تثبیت فتوکاتالیزورها برروى بسترهاى مناسب

هفته دهم:  فتوکاتالیزورهاى حساس به نور مرئى- معرفی نمونه های صنعتی و محصولات تجاری سازی شده

هفته یازدم: نانوذرات صفر ظرفیتى آهن (NZVI): روشهاى تهیه، مکانیسم عمل، مزایا معایب، و کاربردهای صنعتی

هفته دوازدهم: فرآیند سونوکاتالیزورى: مکانیسم فعال سازی- تجهیزات مورد استفاده

هفته سیزدهم: فرآیند سونوکاتالیزورى: کاربردها و پیشرفت های اخیر

هفته چهاردهم: فرآیندهای اکسایش با هواى مرطوب: مکانیسم، عوامل مؤثر بر فرآیندها، راکتورها و کاربردهای صنعتی

هفته پانزدهم: فرآیندهای اکسایش با هواى مرطوب کاتالیزوری: کاتالیزورها، مکانیسم،  کاربردها، مزایا و معایب هر سیستم)- ارائه پروژه های کلاسی

هفته شانزدهم: مرور کل مطالب-جمع بندی- ادامه ارائه پروژه های کلاسی

آشنایی با اصول، مکانیسم، عوامل موثر، مزایا، معایب، و کاربردهای انواع فرآیندهای پیشرفته تصفیه آب و پساب ها

گذراندن 80 واحد درسی

فعالیت کلاسی- آزمایشگاهی و گزارش های پیشرفت ماهانه

ارایه تئوری و کار عملی

[1] L. Zhang, J. Ran, S.-Z. Qiao, M. Jaroniec, Characterization of semiconductor photocatalysts, Chemical Society Reviews. 48 (2019) 5184-5206. DOI: 10.1039/C9CS00172G

[2] R. Hassandoost, S.R. Pouran, A. Khataee, Y. Orooji, S.W. Joo, Hierarchically structured ternary heterojunctions based on Ce3+/ Ce4+ modified Fe3O4 nanoparticles anchored onto graphene oxide sheets as magnetic visible-light-active photocatalysts for decontamination of oxytetracycline, Journal of Hazardous Materials. 376 (2019) 200-211. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.05.035

[3] B. Lerma-Berlanga, C. R. Ganivet, N. Almora-Barrios, S. Tatay, Y. Peng, J. Albero, O. Fabelo, J. González-Platas, H. García, N. M. Padial, C. Martí-Gastaldo, Effect of Linker Distribution in the Photocatalytic Activity of Multivariate Mesoporous Crystals, Journal of the American Chemical Society. 143 (2021) 1798-1806. DOI: 10.1021/jacs.0c09015

[4] N.M. Padial, C. Chinchilla-Garzón, N. Almora-Barrios, J. Castells-Gil, J. González-Platas, S. Tatay, C. Martí-Gastaldo, Isoreticular Expansion and Linker-Enabled Control of Interpenetration in Titanium–Organic Frameworks, Journal of the American Chemical Society. 145 (2023) 21397-21407. DOI: 10.1021/jacs.3c06590

[5] C. Wang, Z. Xie, K.E. deKrafft, W. Lin, Doping Metal–Organic Frameworks for Water Oxidation, Carbon Dioxide Reduction, and Organic Photocatalysis, Journal of the American Chemical Society. 133 (2011) 13445-13454. DOI: 10.1021/ja203564w

[6] J. Lim, S. Lee, H. Ha, J. Seong, S. Jeong, M. Kim, S.B. Baek, M.S. Lah, Amine-Tagged Fragmented Ligand Installation for Covalent Modification of MOF-74, Angewandte Chemie International Edition. 60 (2021) 9296-9300. DOI: 10.1002/anie.202100456

[7] H. Yang, X.-W. He, F. Wang, Y. Kang, J. Zhang, Doping copper into ZIF-67 for enhancing gas uptake capacity and visible-light-driven photocatalytic degradation of organic dye, Journal of Materials Chemistry. 22 (2012) 21849-21851. DOI: 10.1039/C2JM35602C

[8] A. Centrone, B. Lerma-Berlanga, A.J. Biacchi, C. Fernández-Conde, G. Pavlidis, C. Marti-Gastaldo, Direct Visualization of Chemically Resolved Multilayered Domains in Mixed-Linker Metal–Organic Frameworks, Advanced Functional Materials. 33 (2023) 2302357. DOI: 10.1002/adfm.202302357

[9] M. O’Keeffe, Nets, tiles, and metal-organic frameworks, APL Materials. 2 (2014). DOI: 10.1063/1.4901292

[10] R. Hassandoost, A. Khataee, E. Doustkhah, Photocatalytic performance of disordered titanium-based hollow nanosheet metal−organic frameworks in wastewater treatment, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 157 (2024) 105409. DOI: 10.1016/j.jtice.2024.105409

هفته اول: حضور در آزمایشگاه و آشنایی با مبانی HSE

هفته دوم: بررسی منابع موجود در پایگاه­های علمی

هفته سوم: تعریف موضوع پروژه: سنتز چارچوب ­های آلی-فلزی UiO-66 و بهینه ­سازی خواص فتوکاتالیزوری با تعویض لیگاند جهت حذف آلاینده ­های دارویی از آب

هفته چهارم: تهیه مواد اولیه و ابزار شیشه ­ای

هفته پنجم: سنتز اولیه  کاتالیزور UiO-66

هفته ششم: انجام آنالیزهای XRD و BET

هفته هفتم: سنتز MOFهای بهینه­شده 5، 10 و 20 درصد

هفته هشتم: سنتز MOFهای بهینه ­شده 40، 80 و 100 درصد

هفته نهم: بررسی نتایج آنالیزهای SEM

هفته دهم: بررسی عملکرد مواد سنتزی برای حذف فتوکاتالیزوری آلاینده­های دارویی (OTC و RIF)

هفته یازدهم: بهینه ­سازی مقدار کاتالیزور در حذف فتوکاتالیزوری OTC

هفته دوازدهم: بهینه­ سازی غلظت اولیه آلاینده در حذف فتوکاتالیزوری OTC

هفته سیزدهم: بهینه ­سازی pH در حذف فتوکاتالیزوری OTC

هفته چهاردهم: بررسی انواع فرایند و کاتالیزور در حذف فتوکاتالیزوری OTC

هفته پانزدهم: بررسی مواد بازنداره رادیکالی در حذف فتوکاتالیزوری OTC

هفته شانزدهم: تهیهو  ارایه گزارش پروژه

ندارد

آزمون پایان ترم

و فعالیت کلاسی: ارایه پروژه

هفته اول: آشنایی با ماهیت درس، اهداف درس، معرفی منابع درس و سرفصل ها

هفته دوم: تعاریف اولیه اصطلاحات به کار رفته در فرآیندهای غشائی: جریان تراوش یافته – انتخابگری- فشار اعمالی-فلاکس یا شار- پس زنی و معرفی پروژها

هفته سوم: روش‌های ارزیابی غشاها-تجهیزات و روش‌های لازم بررسی ساختار و عملکرد غشاها: میکروسکوپ الکترونی روبشی -(SEM)-میکروسکوپ الکترونی اتمی (AFM)- اندازه‌گیری بار سطح غشا با استفاده از زتا پتانسیل (Zeta Potential)

هفته چهارم: روش‌های ارزیابی غشاها: اندازه‌گیری زاویه تماس-آنالیز طیف سنجی FT-ATR - گرماسنجی پویشی دیفرانسیلی

هفته پنجم: روش‌های ارزیابی غشاها: آنالیز حرارتی ثقلی- اندازه‌گیری خواص مکانیکی غشاها

هفته ششم: روش‌های ارزیابی غشاها: میزان پس دهی غشا- روش ارزیابی و آنالیز گرفتگی

هفته هفتم: روش‌های بهبود ساختار غشاها - افزایش آبدوستی سطح غشا- تغییرات سطحی غشاها

هفته هشتم: بررسی عملکرد غشاها-سیستم فیلتراسیون جریان عرضی و سیستم فیلتراسیون انتها بسته

هفته نهم: حضور در آزمایشگاه و آشنایی با اجزای ستاپ غشایی انتها بسته، فیلم‏کش غشاهای پلیمری و نحوه‌ی کار با آن‌ها

هفته دهم: معرفی فرآیندهای میکروفیلتراسیون- اولترافیلتراسیون- نانوفیلتراسیون - اسمز معکوس

هفته یازدم: معرفی واحدهای پتروشیمی استفاده کننده از فرآیندهای غشایی در ایران

هفته دوازدهم: تأسیسات بازیابی آب در سایر کشورها با فرآیندهای غشایی

هفته سیزدهم: تولید آب شیرین از آب دریا و معرفی واحدهای صنعتی پیشرو در دنیا

هفته چهاردهم: معرفی مزایا، محدودیت ها و دستاوردهای جدید در مورد فرآیندهای غشایی

هفته چهاردهم: معرفی شرکت های معروف در فناوری­های غشایی

هفته پانزدهم: ارائه پروژه ها

هفته شانزدهم: مرور کل مطالب-جمع بندی- ارائه پروژه ها