بررسي قابليت استفاده از كامپوزيت نانوذرات مغناطيسي آهن/زئوليت/پلي‌پيرول براي حذف داروي ضدالتهابي غيراستروئيدي از منابع آبي

كارشناسي ارشد

آلودگي‌هاي محيط زيستي كه نتيجه‌ي سال‌ها اهمال نوع بشر است، به عنوان يكي از مباحث مهم دنياي مدرن مطرح است، دسته مهمي از آلودگي‌ها مربوط به منابع آبي است كه با توسعه شهرنشيني، افزايش جمعيت و پيشرفت نوع بشر در زمينه هاي مختلف همواره منابع آبي محدود با آلاينده‌هاي جديدي آلوده شده است. لذا كنترل آلودگي اين منابع از اهميت زيادي برخوردار است. روش‌هاي متنوعي براي حذف آلاينده‌ها از منابع آبي وجود دارد كه جذب سطحي به كمك جاذب‌هاي طبيعي يكي از روش‌هاي پركاربرد و ارزان است. زئوليت به عنوان ماده‌اي ارزان و فراوان در ايران و كارآمد در تمام زمينه از جمله جذب سطحي همواره مورد توجه قرار گرفته است. در اين مطالعه زئوليت طبيعي كلينوپتيلوليت به كمك نانوذرات پلي‌پيرول و اكسيد آهن مغناطيسي(Fe3O4) اصلاح شد و براي حذف داروي ايبوپروفن از محيط آبي به كار برده شد. اثر پارامترهاي مؤثر بر راندمان حذف نظير دوز جاذب، غلظت آلاينده، pH و... بررسي شد. بهينه سازي فرايند حذف آلاينده به دو روش مورد بررسي قرار گرفت، ابتدا روش كلاسيك تغيير يك متغيير در زمان و در ادامه براي بررسي اثرات متقابل پارامترهاي موثر بر يكديگر از روش مدل‌سازي رايانه اي RSM استفاده شد. در گام نخست به روش يك متغير در زمان پارامترهاي غلظت اوليه، دوز جاذب، زمان، سرعت همزدن،دما و pH بهينه شدند كه درصد حذف ايبوپروفن در غلظت 10ميكروگرم بر ميلي ليتر بيش از 98% است. سرعت همزدن محلول نيز به‌خاطر افزايش احتمال برخورد آلاينده با سطح جاذب تأثير مستقيمي روي راندمان فرايند داشت به‌نحوي‌كه 150 دور بر دقيقه بهينه‌ترين حالت هم زدن بود. با افزايش دما افزايش جذب مشاهده شد كه بيانگر گرماگير بودن فرايند است و دماي 45 درجه سانتيگراد بعنوان دماي بهينه انتخاب شد و pH5 به عنوان pH بهينه انتخاب گرديد. در مرحله دوم آزمايش‌ها به منظور بهينه كردن به كمك رايانه پارامترهاي pH، دما و دور همزن ثابت و مقدار بهينه مرحله پيشين و بدست آمده از روش يك متغير در زمان در نظر گرفته شد و ساير پارامترها (زمان تماس، دور جاذب و غلظت آلاينده) با روش RSM بهينه شدند. نقطه بهينه شده توسط مدل رايانه‌اي نقطه‌اي با ويژگي 18دقيقه زمان فرايند جذب، ميزان جاذب130 ميلي‌گرم و غلظت آلاينده 11 ميكروگرم بر ميلي ليتر با درصد حذف 86 درصد است، علت تفاوت نقطه بهينه در روش كلاسيك و مدل‌سازي رايانه اي بهينه‌كردن تمام پارامترها به صورت هم‌زمان و اثر متقابل پارامترها بريكديگر است.

195302

دانشگاه علم و صنعت ايران

محيط زيست

دكتر حسين غياثي نژاد - دكتر افسانه ملاحسيني