بررسی کارایی پودر کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات fe۳o۴ جهت حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی: مطالعه سینتیک و تعادل فرآیند جذب

بابک کاکاوندی، b kakavandi department of environmental health engineering, school of public health, ahvaz jundishapur university of medical sciences, ahvaz, iranدانشجوی دکترای بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز روشنک رضایی کلانتری، r rezaei kalantary faculty of environmental health group, health school, north khorasan university of medical sciences,bojnurd, iranدکترای عمران محیط زیست، دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی ایران احمد جنیدی جعفری، a jonidi jafari department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran, iranدکترای بهداشت محیط، دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی ایران علی اسرافیلی، a esrafily department of environmental health engineering, school of public health, iran university of medical sciences, tehran, iranدکترای شیمی تجزیه، استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی ایران عبدالمجید قلیزاده، a gholizadeh faculty of environmental health group, health school, north khorasan university of medical sciences,bojnurd, iranمربی گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی، بجنورد علی آذری، a azari department of environmental health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranکارشناسی ارشد گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران،

چکیده

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.