دانشجو: خانم علی مددی مهناز
استاد راهنما: دکتر محمد دلنواز
زمان: ۲۴ شهریور ماه ۱۴۰۳ ساعت: ۱۰:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:
با افزایش جمعیت و پیشرفت صنایع مختلف، آلایندههای شیمیایی متنوعی به منابع آبی وارد شدهاند که تصفیه موثر و مناسب این نوع از آلایندهها، کمک شایانی به حفظ محیطزیست و ارتقا سلامت انسانها و سایر موجودات زنده خواهد کرد. دسته ای از آلایندههای محیطهای آبی که یا در گذشته از نظر توزیع و غلظت به اندازه قابل توجهی وجود نداشته و یا به تازگی شناسایی شدهاند ولی تاثیرات نامطلوبی بر سلامت موجودات و محیط زیست دارند، آلایندههای نوظهور نامیده میشوند. وجود آلایندههای دارویی نوظهور حتی در غلظتهای اندک در آبهای سطحی و زیرزمینی باعث ایجاد تهدیدی جدی برای جان انسانها و موجودات دریایی شده است. از این رو یافتن روشهای به صرفه اقتصادی در تصفیه این نوع از آلایندهها از منابع آبی امری ضروری به نظر میرسد. دستهای از این آلایندههای نوظهور ترکیبات دارویی همچون آنتیبیوتیکها میباشند. در تحقیق پیش رو، روشی کاربردی و اقتصادی برای سنتز دندریمر نانوسیلیکاژل، جهت جذب آلاینده نوظهور دارویی ریفامپین ارائه شده است. در این روش با استفاده از فرایند دندریمره کردن یا درختسانسازی، هسته نانوسیلیکاژل توسط گروههای عاملی شاخهدار گشته و نانوجاذبی نوین تولید شده است که دوستدار محیط زیست و مقرونبهصرفه قلمداد میگردد. این نانوجاذب علاوه بر به دام انداختن ذرات آلاینده در میان شاخههای خود، توانایی برقراری پیوندهای هیدروژنی و واندروالسی با مولکول های آنتیبیوتیک را دارا میباشد. در این پژوهش مورفولوژی و ساختار جاذب سنتزی توسط آنالیزهای FESEM، EDX، TGA، XRD و FTIR شناسایی گشت. همچنین میزان جذب ریفامپین در شرایط متغیر آزمایشگاهی از جمله دما، زمان ماند و pH بررسی شد. نتایج آنالیزها نشان داد که نانوذرات سنتزشده قطر متوسط ۴۷ نانومتر و ساختار همگن و مشبک دارند و گروههای عاملی دلخواه در میان عناصر سازنده نانوجاذب یافت شده است. این نوع ساختار مشبک همچون یک توری در به دام انداختن ذرات آلاینده دارویی عمل میکند. همچنین به دلیل وجود گروههای عاملی OH در ساختار آنتیبیوتیک و برقراری پیوند هیدروژنی و واندروالسی با نانوجاذب، عمل جذب به خوبی صورت میپذیرد. در بررسی پارامترهای موثر در جذب و نیز بهینهسازی این فاکتورها، مشخص شد که میزان جذب ماکزیمم در دمای ۵۷/۳۸ درجه سانتیگراد، زمان ماند ۲۰ دقیقه و pH معادل ۵ به میزان %۸۵ حذف آلاینده، رخ داده است. بررسی ایزوترم آزمایش نشان داد که مدل پیشنهادی لانگمویر در میان چهار مدل لانگمویر، دوبینین رادکویچ، تمکین و فروندلیچ با مقدار ۹۹۴۱/۰ R۲=بهترین مطابقت را با شرایط آزمایشگاهی در جذب دارد و میزان ماکزیمم ظرفیت جذب mg/g۱۳۱میباشد. بنابراین جذب از نوع تکلایه و همگن میباشد. همچنین مطالعات سینتیکی آزمایش نیز نشان داد که مدل سینتیکی شبه درجه دوم، با ۹۹۷۷/۰ R۲=فرایند جذب ریفامپین را به خوبی توصیف میکند. این امر نشان میدهد که جذب از نوع شیمیایی بوده است. در آزمایش احیا و واجذب، نانوجاذب در ده سیکل متوالی بهوسیله متانول شستوشو داده شد و نتایج آزمایش نشان داد که درصد جذب آلاینده تا حدود %۶۰ در انتهای ده سیکل بوده و این مقدار بیانگر عملکرد مناسب نانوجاذب دندریمری نانوسیلیکاژل در واجذب میباشد. بنابراین میتوان گفت نانوجاذب دندریمری نانوسلیکاژل به عنوان جاذبی با عملکرد بالا، دوستدار محیطزیست و قابل بازیافت، پتانسیل بالایی در توسعه تصفیه آب و فاضلاب دارد.
|