فصلنامه

زمینه و هدف: استفاده بی رویه از آنتی بیوتیک ها و تخلیه آن ها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارد. کربن فعال پودری در سطح وسیعی برای جذب این آلاینده ها استفاده شده است اما مشکلات ناشی از جداسازی آن مطرح است. هدف از این مطالعه سنتز کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 و بررسی کارایی آن در حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی بوده است. روش بررسی: مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک های SEM، TEM، XRD و BET مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین برای تعیین پارامترهای ترمودینامیک، ایزوترم های تعادلی و سینتیک های فرآیند جذب تاثیر پارامترهایی نظیر pH، غلظت اولیه آموکسی سیلین و جاذب، زمان تماس و دما مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها: مشخصات فیزیکی کربن فعال مغناطیسی نشان داد که نانوذرات Fe3O4 دارای اندازه متوسط nm 80-30 و سطح ویژه برابر با m2/g 571 بوده است. شرایط بهینه ی جذب عبارتند از: 5=pH، زمان تماس min 90 ، دز جاذب g/L 1 و دمای C °20. داده های ایزوترم های تعادلی نشان داد که فرآیند جذب متناسب با هر دو مدل فروندلیچ و لانگمیر بوده و حداکثر ظرفیت جذب به میزان mg/g 136/98بوده است. فرآیند جذب می تواند به وسیله مدل سینتیکی شبه درجه دوم توصیف شود. مقادیر منفی به دست آمده برای ∆H0 و ∆G0 از مطالعه ترمودینامیک جذب نیز نشان داد که جذب آموکسی سیلین روی کربن فعال مغناطیسی، اگزوترمیک و خودبخودی بوده است. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد که کربن فعال مغناطیسی علاوه بر داشتن ویژگی هایی چون، جداسازی سریع و آسان، پتانسیل بالایی را برای جذب آموکسی سیلین دارد. لذا می توان از آن برای جذب و جداسازی چنین آلاینده هایی از محیط های آبی استفاده نمود.

زمینه و هدف: تری کلوسان از جمله موادی است که به‌عنوان ضد میکروب در بسیاری از مواد دارویی و محصولات مراقبت شخصی به‌کار می‌رود. اثرات سوئی مانند کاهش میزان هورمون تیروئید، مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها و افزایش خطر سرطان پوست برخی از مشکلات حضور این آلاینده در محیط است. مطالعه حاضر به بررسی کارایی فرایند نانوفتوکاتالیستیXe/ TiO₂@GO در حذف تری کلوسان از محیط‌های آبی پرداخته است.
روش بررسی: در مطالعه حاضر کاتالیزور TiO₂@GO سنتز و مشخصات ساختاری آن با تکنیک‌های SEM، EDX و FTIR تعیین گردید. تاثیر پارامترهای غلظت آلاینده، دوز کاتالیست و زمان تماس بر فرایند تخریب تری کلوسان طی فرایند نانوفتوکاتالیستی در حضور نور مرئی به کمک تکنیک آماری (Design of Experiments) DOE براساس روش سطح - پاسخ مطالعه شد. آزمون آنالیز واریانس برای بررسی تاثیرگذاری پارامترها در نظر گرفته شد. شرایط بهینه فرایند نیز با دیدگاه فاکتور مطلوبیت تعیین شد.
یافته‌ها: غلظت آلاینده، زمان تماس و دوز کاتالیست به ترتیب برابر با mg/L 0/487، min 14/898 و g/L 0/205 به‌عنوان شرایط بهینه تعیین شد. حداکثر راندمان تخریب در شرایط بهینه 97/542 درصد حاصل شد. دوز کاتالیست نیز تاثیرگذارترین پارامتر در فرایند تخریب تری کلوسان بود.
نتیجه‌گیری: استفاده از کاتالیزور TiO₂@GO در حضور نور لامپ زنون راندمان قابل قبولی در حذف تری کلوسان از خود نشان می‌دهد. استفاده از لامپ زنون به تنهایی بسیار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
 

زمینه و هدف: ­­فعالیت صنایع مختلف موجب تولید طیف وسیعی از آلاینده‌ها و ترکیبات سمی می‌شود. از جمله این ترکیبات می‌توان به کاتکول اشاره کرد که یک ترکیب آلی حلقوی با سمیت بالا و مقاوم در برابر تجزیه است. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی کارایی کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانو ذرات اکسید آهن در حذف کاتکول از محلول­های آبی به روش سطح پاسخ است.
روش بررسی: روش هم ترسیبی به منظور سنتز کربن فعال پودری مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفت و خصوصیات آن با آنالیزهای SEM و XRD بررسی شد. سپس تاثیر پارامترهایی چون pH، زمان تماس، دوز جاذب، غلظت اولیه کاتکول، دما بر روی کارایی فرایند جذب براساس روش سطح پاسخ (باکس بانکن) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت باقیمانده کاتکول با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا در طول موج nm  275 اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد حداکثر کارایی فرایند جذب در غلظت mg/L 20،  pHبرابر با 3، زمان تماس min 90 و در دمای ºC 25 و دوز جاذب g/L 1/5حاصل شد. بررسی ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده‌های تجربی فرایند جذب کاتکول به ترتیب با مدل لانگمویر و شبه درجه دوم همبستگی دارد. مطالعه ترمودینامیک واکنش نیز بیانگر اگزوترمیک و خود بخودی فرایند است.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که فرایند جذب با استفاده از کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن در pH اسیدی راندمان بهتری دارد. در نتیجه فرایند مورد مطالعه به‌عنوان یک روش مؤثر، سریع و ارزان برای حذف کاتکول از محلول‌های آبی پیشنهاد می‌شود که با توجه به زمان اندک واکنش، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به‌صرفه است.