چاپ صفحه |  صفحه نخست سامانه |  مجری و همکاران |  اطلاعات تفضیلی |  دانلود | علوم پزشکی زاهدان |
| کد طرح | 7709 |
| عنوان فارسی طرح | بهینه سازی فرایند فتوکاتالیستی حذف فورفورال به وسیله ی نانوذرات اکسید منیزیم سنتزشده از محیط های آبی |
| عنوان لاتین طرح | Optimization Photocatalytic process furfural removal using synthesic MgO from aqueous environments |
| نوع طرح | کاربردی |
| محل اجرای طرح | دانشکده بهداشت |
| رسته مطالعاتی | تجربی- آزمایشگاهی |
| دانشکده/مرکز | دانشکده بهداشت زاهدان |
| زمان اجرا -روز | 330 |
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح | نوع همکاری | درجهتحصیلی | پست الکترونیک |
|---|---|---|---|---|
| فاطمه پیرداده بیرانوند | همکار | انجام آزمایشات | کارشناس ارشد | fafapirdade@yahoo.com |
| ادریس بذرافشان فدافن | مجری | طراحی | دکترای تخصصی | ed_bazrafshan@yahoo.com |
| داوود بلارک | مشاور | کارشناسی ارشد | dbalarak2@gmail.com |
| عنوان | متن |
|---|---|
| خلاصه طرح به فارسی | بهینه سازی فرایند فتوکاتالیستی حذف فورفورال به وسیله ی نانوذرات اکسید منیزیم سنتزشده از محیط های آبی |
| خلاصه طرح به لاتین | Optimization Photocatalytic process furfural removal using synthesic MgO from aqueous environments |
| محل اول بکارگیری نتایج تحقیق | |
| بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش | امروزه وجود موادخطرناک و سمی در منابع آب و همچنین تولید فاضلا بهای حاوی ترکیبات سمی و پیچیده، کاربرد فرآیندهای متداول تصفیه آب و فاضلاب را محدود و در برخی موارد ناتوان کرده است(1) . ترکیبات شیمیایی پیچیده مختلفی از صنایع پتروشیمی، پالایشگاه های نفت، واحدهای فرایندی و تولیدی مواد شیمیایی وارد محیط زیست شده و این صنایع همواره به عنوان یک منبع عمده آلوده کننده محیط زیست به ویژه خاک و منابع آبی محسوب می شوند(2). فورفورال (C5H4O2)یکی از انواع این آلاینده هاست(آلدهیدهای آروماتیک) که در ساختار خود دارای یک حلقه با 4 اتم کربن ویک اتم اکسیژن است. در فرم خالص، فورفورال مایعی بیرنگ و روغنی بابویی شبیه بادام تلخ وجود دارد(3). ساختار شیمیایی فورفورال به شکل زیر می باشد. فورفورال در بسیاری ازصنایع مانند پالایشگاه نفت،پتروشیمی،داروسازی،کاغذسازی و صنایع غذایی تولید یا استفاده می شود(4). ازاین ماده به عنوان ماده ی شیمیایی در تولید رزین های جامد،حلال فوران وتترافوران استفاده می شود. پالایش وتصفیه ی روغن های روان کننده ،تولید فورفوریل از طریق هیدروژناسیون،تولید چندین فراورده شیمیایی آلی مثل آفت کشها از موارد استفاده فورفورال محسوب می شود(4، 5 و6 ). این ترکیب در آب محلول بوده ودارای نقطه جوش c ˚ 8/161 است؛بنابراین جزو ترکیبات نسبتاً فرارمحسوب می شود(5و7). فورفورال دارای خواص شیمیایی و فیزیکی استثنایی می باشد که ناشی از باندهای اشباع شده و گروه آلدهیداست(8) .فورفورال در دمای ا تاق پایدار و در دمای بالابهCO و CO₂تبدیل می شود و میزان حلالیت آن درآب نزدیک 83 گرم در لیتر می باشد(9). بعضی از مواد غذایی نظیر کوکا، قهوه، نان، میوه و نوشیدنی های الکلی حاوی فورفورال می باشند. حداکثر جذب روزانه فورفورال3/0 میلی گرم در کیلوگرم می باشد(10).برای فورفورالLC50 برابر175 میلی گرم در لیتر در6 ساعت LD50 برابر65 میلی گرم بر کیلو گرم می باشد.فورفورال خیلی سریع در مقدار200- 1/0میلی گرم در کیلوگرم وزن بدن توسط معده جذب می شود و100درصد آن از طریق ادرار ،ظرف24ساعت دفع می شود(11و12) . این ماده درتماس با پوست بسیار مضر و سمی می باشدو در صورت استنشاق یا بلعیده شدن، اثرات سرطان زایی آن گزارش شده است.به آسانی توسط پوست جذب می شود و نباید در آب یا آب راه های فاضلاب باشد .تماس طولانی مدت با آن منجر به بزرگ شدن کبد، احساس ضعف، التهاب یا جوش های پوستی ، تومور و خون دماغ می شود(13). باعث مرگ و میرباکتری ها در فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب می شود مطالعه در تصفیه خانه فاضلاب صنعت کاغذسازی نشان داد که باکتری های متان ساز در محدوده غلظت های بیش از 1000میلی گرم در لیتر فورفورال ، به سرعت نابود می شوند(14). باتوجه به مطالب فوق فورفورال تهدید مستقیم برای زیستگاه های آبی و تهد ید غیر مستقیم برای زندگی غیرآبی می باشد ،بنابراین ضروری است این ماده قبل از تخلیه به محیط زیست حذف شود.روش های نظیر جداسازی زلال سازی وبه دام انداختن مواد سمی که جهت حذف این مواد کاربرد دارد، اغلب شامل تغییر فاز مثل تقطیر یااستخراج همراه با تقطیر می باشد که نیازمند انرژی زیادی می باشند، به علاوه این رو ش ها آلاینده را تا حدمطلوب و رضایت بخش حذف نمی کنند(8) . تصفیه بیولوژیکی نیز پرهزینه، وقت گیر و فقط در مقیاس کوچک قابل کاربرد می باشد ونتیجه مطلوب حاصل نمی شود.به همین دلیل دانشمندان ومحققان به فکر استفاده از روش های جدید نظیرفوتوکاتالیستی افتادند . اکسیداسیون فتوکاتالیستی در سال1970به عنوان یک روش برای حذف مواد آلی و از سال 1980برای حذف مواد سمی و آلوده کننده آب مورداستفاده قرار گرفت . فتوکاتالیستی یک روش نسبتا ارزان با راندمان بسیار بالا می باشد(15). فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (Advanced Oxidation Processes)به دلیل کارایی بسیار بالا و همچنین عدم ایجاد آلودگی ثانویه موردتوجه است(16) . پایه واساس فرآیند اکسیداسیون تولید رادیکال های هیدروکسیل(OH)میباشد و قادر به تجزیه ترکیبات آلی پایدار است.انواع انتخابی این فرآیند شامل ترکیب شدن فتوکاتالیست با ازن ، لامپ های UV، فنتون و همچنین O3/UV ،UV/H2O2 و... .میباشد(15و16).درمیان این روش ها ، فرآیند فتوکاتالیستی نقش مهمی در حذف ترکیبات آلی خطرناک ایفا می کند و به طور رایج به همراه یک نیمه هادی بکاربرده میشود(17).در این فرایندطی تابش UV به نانوذرات نیمه هادی ،فوتونهایی که انرژی مساوی یا بیشتر از انرژی شکاف دارندجذب شده و سبب برانگیخته شدن الکترون از نوار ظرفیت به نوار رسانایی میشوند و در نتیجه به طور همزمان یک محل خالی از الکترون (h+) در نوار ظرفیت به نام حفره ایجاد می شود. تعدادی از الکترونها و حفره های نوری میتوانند به سطح نانوذرات برسند و سبب کاهش یا اکسایش گونههای آلی و غیر آلی جذب شده روی سطح نانوذرات شوند. اکسیژن به عنوان گیرنده عمل کرده و الکترون راجذب می کند و رادیکال فوق العاده اکسندهی هیدروکسیل تولید می شود(18و19). نانو ذرات به دلیل داشتن سطح ویژه زیاد برای واکنش های شیمیایی وجذب انواع ترکیبات آلی مناسب هستند. درمیان این نانوذرات ، نانوذره اکسیدمنیزیم(MgO) جزء گروه اکسیدهای پایه است وکاربردهای وسیعی به عنوان کاتالیست ، جذب و...دارد (20) . مشاهده شدهاست که استفاده از نانوذره اکسید منیزیم به همراه فرآیند ازن زنی کاتالیزوری می تواند سبب تسریع تجزیه میترونیدازول شود (21) .از خصوصیات بارز این نانوذره در دسترس بودن ، ارزان ، غیرفرار ، غیرسمی ، پایدار ، قابلیت استفاده مجدد ، ظرفیت جذب و واکنش پذیری بالای آناست (20) .همچنین توانایی جذب آنیون ها را دارد (22) .به همین دلیل به عنوان یک گزینه مناسب برای فرایندهای پاک مورداستفاده قرارمی گیرد. جهت سنتزنانوذره اکسید منیزیم می توان ازروشهای مختلفی مثل انباشت باپالس لیزر(23)انباشت شیمیایی بخارcvd (24) کندوپاش مگنترون (25)تبخیرباباریکه الکترونی (26)روش اسپری پایرولیزز(27)وروش سل_ژل استفاده کرد( 28و29).روش سل_ژل به دلیل خلوص زیاد مواد اولیه ،قابلیت کنترل تخلخل ونانوساختار لایه ها ،قابلیت کنترل ضخامت،هزینه ی مناسب و مهم تر ازهمه تجهبزات ساده وارزان وعدم نیاز به خلأبالابه طور روز افزون مورد توجه واستفاده قرار گرفته است(30). امروزه در تحقیقات مرسوم کلاسیک برای آزمایش هایی با فاکتورهای زیاد، با ثابت نگه داشتن همه پارامتر ها یک پارامتر تغییر می کند و با تکرار این کار برای سایر پارامتر ها، نمودار رفتار هر پارامتر و شرایط بهینه مشخص می شود . این مسئله منجر به این می شود که اثر تداخلی سایر فاکتورهای موجود در فرآیند مورد توجه قرار نگیرد (31). علاوه بر این ، روش های کلاسیک بسیار زمان گیر بوده و برای به دست آوردن سطوح بهینه، نیاز به تعداد قابل توجهی آزمایش می باشد. این محدودیت های روش های کلاسیک را می توان از طریق بهینه سازی کلیه فاکتورهای موثر، از طریق آزمایش با تکنیک های آماری نظیر تاگوچی (Taguchi) و رویه پاسخ (Response Surface Methodology)که از پرکاربردترین روش های طراحی آزمایش می باشند، حذف نمود. روش های طراحی آزمایش، بر خلاف روش های متداول کلاسیک، حجم بسیار زیادی از اطلاعات را در اختیار محقق قرار می دهند(32). روش سطح پاسخ برای طراحی آزمایش در تجزیه و تحلیل داده ها به نحوی که بتواند به یک نتیجه گیری هدفمند و قابل اطمینان منتج شود ، بسیار سودمند است . RSM در واقع مجموعه خاص از روش های ریاضی و آماری می باشد که برای طراحی آزمایش ها ، ساخت مدل ها ، ارزیابی شرایط بهینه اثر متغیرهای مختلف مستقل بر متغیر وابسته مورد استفاده قرار می گیرد(33). در این روش خصوصیات بهره برداری سیستم بر حسب متغیرهای پیوسته تحت عنوان متغیرهای پاسخ سنجیده می شود(34و35). با وجودی که RSM در ابتدا به منظور تعیین شرایط عملیاتی بهینه در صنایع شیمیایی توسعه یافت ، اما در حال حاضر در زمینه های مختلف و برنامه های کاربردی در علوم فیزیک ، مهندسی و همچنین در علوم زیستی ، بالینی و علوم اجتماعی استفاده می شود(36). روش های سطح پاسخ می توانند بسته به کاربردشان در طرح آزمایش به روش های متفاوتی طرح شوند. از جمله روشهای RSM CCD (Central Composite Design ) ، D-Optimal و Box-Behnken می باشد که در این تحقیق از روش CCDاستفاده می شود. لذا باتوجه به مطالب فوق هدف از این تحقیق بهینه سازی فرایندفتوکاتالیستی بااستفاده از نانوذرات اکسید منیزیم سنتزشده در حذف فورفورال از محیط های آبی می باشد. 4- بررسی متون Anbiaوهمکاران در سال 2009 وSingh وهمکاران درسال 2009 مطالعاتی درمورد جذب فورفورال به ترتیب توسط جذب جاذب های بامنافذ نانو وکربن فعال انجام دادند،وپیش نهاد کردند که فرایند جذب می تواند به عنوان یک فرایند تصفیه ای مؤثر برای حذف فورفورال استفاده شود(9و4). در سال 2012 لیلی و همکاران استفاده از سیستم های ازن زنی تنها و ازن زنی کاتالیزوری در حذف فورفورال از محیط های آبی را بررسی کردندوتوانستند فورفورال را با راندمان 80درصدحذف ومعدنی سازی نمایند(37). Boopathy در سال 2009تبدیل متابولیکی فورفورال تحت شرایط بی هوازی توسط گونه های متانوکوکوس به فورفوریل الکل رابررسی کرد.در این تحقیق گزارش شد که غلظت های بالای فورفورال می تواند برای میکروارگانیسم هاسمی بوده وبه عنوان بازدارنده ی رشد محسوب می شود(38). Ivanovaوهمکاران (1993) با استفاده از مخمرهای تثبیت شده بر روی گرانول های سلولزی توانستند 80درصد از فور فورال را به صورت استحاله بیولوژیکی تجزیه نمایند(39). ززولی وهمکاران( 2013 )بااستفاده از روشهای TiO2/sun و TiO2/UVرا در حذف فورفورال بررسی کردند وتوانستند فورفورال را با راندمان به ترتیب 45و85درصد حذف نمایند(40) دلنواز وهمکاران (1392) درمطالعه خود به بهینه سازی فرایند فتوکاتالیستی باپوشش نانوذرات تیتانیابرسطح بتن برای تصفیه آب حاوی فنل پرداختند.جهت بهینه سازی فرایند پارامترهای مختلف شامل غلظت آلاینده ها ،ورودی شدت تابش ، pHمحلول ،میزان تیتانیا برواحدسطح وفاصله لامپ تا سطح بتنی بررسی شد.مقادیر پاسخ های مطالعه آزمایشگاهی و پیش بینی شده توسط مدل ، تطابق خوبی داشتند(41). بهزادی و همکاران (1392) در مطالعه خود به بهینه سازی فرآیند فنتون جهت حذف کل کربن آلی از محیط آبی حاوی آنتی بیوتیک آموکسی سیلین با استفاده از روش آماری تاگوچی پرداختند . نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که بازده حذف TOC از محیط آبی با غلظت کل کربن آلی ورودی 6 ، 40 ، 87 ، 193 میلی گرم بر لیتر به ترتیب برابر 165/37، 285/38، 16/35، 24/17 درصد بود . بهینه سازی با روش تاگوچی نشان داد که عوامل مورد نظر در حذف TOC توسط فرآیند فنتون ، TOC ورودی 40 میلی گرم بر لیتر ، H₂O₂ اولیه 500 میلی گرم بر لیتر ، ⁺²Fe اولیه 50 میلی گرم بر لیتر ، pH برابر 5/3 و زمان واکنش 10 دقیقه با میزان اهمیت به ترتیب 357/2 ، 58/73 ، 837/11 ، 137/4 و 089/8 درصد بوده اند . حداکثر راندمان حذف آموکسی سیلین و TOC به ترتیب برابر 66/99 ، 285/37 درصد به دست آمد (42). حسن زاده و همکاران (1392) در مطالعه خود به بهینه سازی پارامترهای مؤثر در فرآیند تلفیقی اکسایش و اکسایش نوری برای حذف اکسی تتراسایکلین توسط نانو ذره های آهن پرداختند . ابتدا پارامترهای مؤثر در حذف اکسی تتراسایکلین توسط فرآیند تلفیقی اکسایش و اکسایش نوری بررسی و بهینه شدند . طبق نتایج به دست آمده در شرایط بهینه ، از نانو ذره های آهن با غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر برای حذف 155 میلی گرم در لیتر اکسی تتراسایکلین در pHبرابر 3 ، تابش UV با توان 20 وات در مدت زمان 5/6 ساعت استفاده شد . مقدارهای حذف در طول موج های 290 ، 348 نانومتر ، TOCو CODبه ترتیب 87 ، 95 ، 85 ، 89 درصد به دست آمدند . پس از گذشت 14 ساعت ، میزان همه این پارامترها بیانگر تجزیه کامل اکسی تتراسایکلین بود(43) . قدرتی و همکاران (1392) در مطالعه خود به بهینه سازی فرآیند انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب نساجی با استفاده از روش سطح پاسخ پرداختند . نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد شرایط بهینه بهره برداری در فرایند انعقاد الکتریکی جهت دستیابی به حداکثر رنگ زدایی و حذف COD شدت جریان 97/0 آمپر ، اولیه 04/4 و زمان ماند 48 دقیقه و الکترود آهن بدست آمد . فاکتور مطلوبیت برای الکترود آهن ، رنگ زدایی و حذف COD به ترتیب برابر 1 و 763/0 و 756/0 بود که با یافته های تجربی منطبق هستند(44). جمالی و همکاران (1393) در مطالعه خود به بهینه سازی فرآیند انعقاد و لخته سازی توسط کلرور کلسیم در تصفیه آب صابون صنعتی با استفاده از روش سطح پاسخ پرداختند . نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد شرایط بهینه برای استفاده از کلرور کلسیم در فرآیند انعقاد و لخته سازی برابر بود با غلظت 2/4 گرم در لیتر و pH برابر 71/3 که میزان حذف CODبرابر با 92 درصد ، حذف کدورت 9/96 درصد و میزان روغن آزاد شده 8/31 میلی لیتر بود . میزان مطلوبیت در این شرایط 2/91 درصد بود . مقادیر پاسخ های مطالعه آزمایشگاهی و پیش بینی شده توسط مدل ، تطابق خوبی داشتند(45) . . |
| مشکل جاری که سیاست گزار با آن مواجه است کدام است؟ | |
| روش های موجود کدامها هستند؟ | |
| پیشنهاد اول نحوه کاربرد | |
| محل دوم بکارگیری نتایج تحقیق | |
| سوالات و / یا فرضیات پژوهش | 1.درصد حذف فورفورال بر حسب سطح عامل pHدر فرایند فتوکاتالیستی چقدر می باشد؟ 2.درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل دوز نانوذره اکسیدمنیزیم در فرایند فتوکاتالیستی چقدر می باشد؟ 3.درصدحذف فورفورال برحسب سطح عامل زمان تماس در فرایند فتوکاتالیستی چقدر می باشد؟ 4.درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل شدت پرتو در فرایند فتوکاتالیستی چقدر می باشد؟ 5 .درصدحذف فورفورال برحسب سطح عامل غلظت اولیه فورفورال در فرایند فتوکاتالیستی چقدر می باشد؟ 6.درصد حذف فورفورال با نانوذره منیزیم اکسید تجاری در مقایسه با نانوذره منیزیم اکسیدسنتتیک تحت شرایط بهینه چقدر می باشد؟ |
| هدف کلی طرح | تعیین کارایی فرایند فتوکاتالیستی حذف فورفورال به وسیله ی نانوذرات اکسید منیزیم سنتزشده از محیط های آبی |
| منافع و مضرات روشهای موجود کدامند؟ | |
| چرا پیام تحقیق شما حلال مشکل جاری است؟ | |
| اهداف اختصاصی | 1.تعیین درصد حذف فورفورال بر حسب سطح عامل pHدر فرایند فتوکاتالیستی 2.تعیین درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل دوز نانوذره اکسیدمنیزیم در فرایند فتوکاتالیستی 3.تعیین درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل زمان تماس در فرایند فتوکاتالیستی 4.تعیین درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل شدت پرتو در فرایند فتوکاتالیستی 5.تعیین درصد حذف فورفورال برحسب سطح عامل غلظت اولیه فورفورال در فرایند فتوکاتالیستی 6..تعیین درصد حذف فورفورال با نانوذره منیزیم اکسید تجاری در مقایسه با نانوذره منیزیم اکسیدسنتتیک تحت شرایط بهینه |
| پیشنهاد دوم نحوه کاربرد | |
| محل سوم بکارگیری نتایج تحقیق | |
| سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح | وزارت نیرو، شرکت آب و فاضلاب( اگر چه توانایی اکسیدکنندگی فرایند بر روی یک نوع آلاینده مورد آزمایش قرار می گیرد اما همه صنایع که فاضلاب تولیدی آنها حاوی انواع آنتی بیوتیک است می توانند از نتایج و دستاوردهای این پژوهش استفاده کنند و از این تکنولوژی برای حذف انواع آلاینده های مقاوم به تجزیه زیستی قبل از رهاسازی فاضلاب تولیدی به محیط استفاده نمایند.) |
| پیام تحقیق شما چه منافعی از نظر هزینه، کارایی و بهره وری برای مدیر دارد؟ | |
| برای اجرای راه حل پیشنهادی شما چه موانع و حمایتهایی وجود دارند؟ | |
| تعریف واژه های تخصصی | : photocatalytic process فتو کاتالیست ها مواد پاک کننده محیطی هستند ،هنگامی که نورخورشید و یا فلورسانس به آنها برخورد می کند از روی سطوح آلودگی ها را بر می دارند و می توانند ترکیبات آلی را از بین ببرند. فرایند های اکسیداسیون پیشرفته (Advanced Oxidation Processes): از روش هایی هستند که با تولید رادیکال OH0 باعث زدودن آلاینده های آلی می شوند. برای کاهش ترکیبات آلی ویا تبدیل آن به ترکیبات معدنی پایدار. |
| پیشنهاد سوم نحوه کاربرد | |
| محل چهارم بکارگیری نتایج تحقیق | |
| نوع مطالعه | تجربی -آزمایشگاهی |
| جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند) | محلول های سنتتیک حاوی غلظت های مختلف آلاینده فورفورال در آزمایشگاه |
| پیشنهاد چهارم نحوه کاربرد | |
| حجم نمونه و روش محاسبه آن | با توجه به اهداف اختصاصی، اندازه نمونه و تعداد آزمایشات برای آلاینده فورفورال با استفاده از روش RSMاز نوع Central Composite تعیین میگردد. مطابق با این روش با توجه به اینکه اثر 4 عامل (pH، دوز نانو ذرات اکسیدمنیزیم، زمان تماس و شدت پرتو UV) همگی در 3 سطح، در فرایند فتوکاتالیستی مورد بررسی قرار می گیرد و با در نظر گرفتن 2 تکرار برای هر آزمایش، تعداد 64 Run به صورت جدول زیر برای فورفورال مورد نیاز است . |
| روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود) | |
| روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود) | اندازه گیری ها با استفاده از دستگاههای مربوطه ( دستگاه اسپکتروفتومتر، دستگاه pH مترو ... ) بر طبق روش استاندارد متد APHA, 2005) ) انجام خواهد شد و سپس در فرم های اطلاعاتی طراحی شده مطابق با روش طراحی آزمایش ها (RSM) ثبت می گردد. |
| روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود) | ااین مطالعه یک مطالعه تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی می باشد و به صورت سیستم ناپیوسته انجام می گیرد. ابتدا نانوذره اکسید منیزیم به روش سل ژل تهیه می شود.سپس محلول استوک فورفورال تهیه میشود،در ادامه بااستفاده از آب دوبارتقطیر برای رقیق سازی آن، محلول های با غلظت (25،50،150،200،275)میلی گرم درلیتر ساخته میشود. پساب سنتتیک ساخته شده را در درون راکتوری که از جنس پلکسی گلاس است وارد نموده و تحت تابش UV با توان تابشی 8،20،40 میکرووات برسانتی مترمربع قرارمی دهیم. همچنین تمامی اطراف راکتور را با پوشش آلومینیومی به منظور امکان بازتاب پرتوفرابنفش خروجی از راکتور جهت افزایش راندمان تجزیه فورفورال پوشش می دهیم. جهت اندازه گیری میزان فورفورال باقی مانده، از دستگاه اسپکتروفتومتری باطول موجnm 277ستفاده میشود. که از این طول موج برای اندازه گیری فورفورال به روش اسپکتروفتومتری در آزمایشات دیگر نیز استفاده شده است.کلیه آزمایشات در دمای محیط آزمایشگاه انجام خواهد گرفت..باتوجه به اینکه جریان در راکتور از نوع ناپیوسته می باشد برای یکنواخت سازی پساب و اختلاط نانوذرات با پساب از یک عدد مگنت درانتهای راکتور استفاده می گردد. روند انجام کار مطابق جدول حجم نمونه طراحی شده توسط نرم افزار design expert می باشد و مطابق آن راندمان حذف فورفورال تحت شرایط تعیین شده انجام خواهد گرفت. بدیهی است نتایج مربوط به ران های مختلف مطابق جدول در ادامه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته تا شرایط بهینه حذف تعیین گردد.پس از کسب مقادیربهینه،جهت اطمینان از کارایی فرایند مقایسه ای میان نانوذرات سنتز شده با نانوذرات تجاری صورت می گیرد.در حین آزمایش به دلیل سمی بودن ومخاطرات ذکرشده از آلاینده مذکور بایستی وسایل حفاظت فردی به درستی ومطابق با قوانین واستانداردهای لازم صورت گیرد. |
| روش تجزیه، تحليل و توصیف دادهها (نمونهاي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی) | پس از کسب نتایج، با استفاده از نرم افزار design expert منحنی های مربوطه رسم و مقدار بهینه هر متغیر گزارش می شوند. |
| ملاحظات اخلاقی | ندارد |
| محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها | |
| کلمات کلیدی | نانوذرات اکسیدمنیزیم، فرآیند فتوکاتالیستی، فورفورال |
| فهرست منابع و مراجع | 1- USEPA. Handbook of Advanced Photochemical Oxidation Processes, EPA/625/R-98/004, (1998), pp. 1-15. 2- Hoydonckx HE VRW, Van Rhijn W, De Vos DE, Jacobs PA. Furfural and Derivatives. 2000;12-119. 3- Shu HY. Degradation of dyehouse effluent containing CI Direct Blue 199 by processes of ozonation, UV/H2O2 and in sequence of ozonation with UV/H2O2. Journal of hazardous materials. 2006; 133(1-3):92-8. 4. Singh S, Srivastava VC, Mall ID. Fixed-bed study for adsorptive removal of furfural by activated carbon. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2009; 332(1): 50-56. 5. Zeitsch KJ. The Chemistry and Technology ofFurfural and Its Many By-products. USA: ElsevierScience; 2000. 6. Faramarzpour M, Vossoughi M, Borghei M. Photocatalytic degradation of furfural by titaniananoparticles in a floating-bed photoreactor. ChemicalEngineering Journal. 2009;146(1):79-85. 7- EPA. Pesticide Fact Sheet (Office of Prevention, Pesticide and Toxic Substance). 2006. Office of Prevention, Pesticide and Toxic Substanc.http://npic.orst.edu/factsheets/fiptech.html 8. Ghosh UK, Pradhan NC, Adhikari B. Pervaporative separation of furfural from aqueous solution using modified polyurethaneurea membrane. Desalination 2009; 252(1-3): 1-7. 9. Anbia M, Mohammadi N. A nanoporous adsorbent for removal of furfural from aqueous solutions. Desalination 2009; 249(1): 150-153. 10. Lake BG, Edwards AJ, Price RJ, Phillips BJ, Renwick AB, Beamand JA, et al. Lack ofeffect of furfural on unscheduled DNAsynthesis in the in vivo rat and mousehepatocyte DNA repair assays and inprecision-cut human liver slices. Food andChemical Toxicology 2001; 39(10): 999-1011. 11. Borghei S, Hosseini S. Comparison of furfuraldegradation by different photooxidationmethods. Chemical Engineering Journal2008; 139(3): 482-488. 12. Hoydonckx H. Furfural and Derivatives. 2000: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 13. Nezamzadeh-Ejhieh A, Moeinirad S. Heterogeneous photocatalytic degradation offurfural using NiS-clinoptilolite zeolite. Desalination 2011; 273(2-3): 248-257. 14. Naseri S, Mesdaghinia A, Jafarzadeh N.Evaluated the sudden entry of phenol and furfural in conventional activated sludge systems and PACTEcology. Ecology, 2000. 19. 15. Mano T, Nishimoto S, Kameshima Y, Miyake M. Water treatment efficacy of various metal oxide semiconductors for photocatalytic ozonation under UV and visible light. 16. Bhatkhande DS, Pangarkar VG, Beenackers AACM. Photocatalytic degradation of nitrobenzene using titanium dioxide and concentrated solar radiation: chemical effects and scaleup. Water Research. 2003 3//;37(6):1223-30. 17.Umar M, Aziz HA. Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants in Water2013 2013 18. Katsoni A, Gomes HT, Pastrana-Martínez LM, Faria JL, Figueiredo JL, Mantzavinos D, et al. Degradation of trinitrophenol by sequential catalytic wet air oxidation and solar TiO2 photocatalysis. Chemical Engineering Journal. 2011 8/15/;172(2–3):634-40. 19. Rauf MA, Meetani MA, Hisaindee S. An overview on the photocatalytic degradation of azo dyes in the presence of TiO2 doped with selective transition metals. Desalination. 2011 8/2/;276(1–3):13-27. 20. Tajbakhsh M, Farhang M, Hosseini A. MgO nanoparticles as an efficient and reusable catalyst for aza-Michael reaction. J IRAN CHEM SOC. 2014 2014/06/01;11(3):665-72. English. 21.Kermani M, Bahrami Asl F, Farzadkia M, Esrafili A, Salahshur Arian S, Arfaeinia H, et al. Degradation efficiency and kinetic study of metronidazole by catalytic ozonation process in presence of mgo nanoparticles. Urmia medical journal. 2013;24(10):839-50. 22. Nga NK, Hong PTT, Lam TD, Huy TQ. A facile synthesis of nanostructured magnesium oxide particles for enhanced adsorption performance in reactive blue 19 removal. Journal of Colloid and Interface Science. 2013 5/15/;398(0):210-6. 23. W. T. Wang, D. Y. Guan, G. Yang, G. Z. Yang, Y. L. Zhou, H. B. Lu, Z. H. Chen, 'Nonlinear optical properties of thin iron films grown on MgO (100) by pulsed laser deposition, Thin Solid Films, 471 (2005) 86-90. 24. S. M. Lee, H. Murakami, T. Ito, 'Properties of thin MgO films grown on single-crystalline CVD diamond', applied surface science, 175 (2001) 517-524. 25. Y. H. Cheng, H. Kupfer, F. Richter, A. M. Paraian, 'Deposition of MgO films by pulsed mid-frequency magnetron sputtering', Applied Surface Science, 200 (2002) 117-124. 26. C-H. Park, Y-K. Kim, B-E. Park, W-G. Lee, J-S. Cho, 'Effects of MgO annealing process in a vacuum on the discharge characteristics of AC PDP', Materials Science and Engineering B60 (1999) 149-155. 27. A. Moses Ezhil Raj, T. Som, V. Ganesan, M. Jayachandran, G. Selvan, V. Swaminathan, C. Sanjeeviraj, 'Tailoring optical and electrical properties of MgO thin films by 1.5 MeV H+ implantation to fluencies', Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 266 (2008) 2564-2571. 28. C. Bondouxa, Ph. Prene, Ph. Bellevillea, F. Guilleta, S. Lamberta, B. Minota, R Jerisian, 'Sol–gel MgO thin films for insulation on SiC', Materials Science in Semiconductor Processing 7 (2004) 249-252. 29. M. Menon, J. W. Bullard, 'Constrained phase evolution in gel-derived thin films of magnesium oxide', Materials Chemistry, 9 (1999 ) 949-953. 30. S. Chakrabarti, D. Ganguli, S. Chaudhuri, A.K. Pal, 'Crystalline magnesium oxide films on soda lime glass by sol–gel processing', Materials Letters, 54 (2002) 120-123. 31.Lin AY, Lin CF, Chiou JM, Hong PK. O(3) and O(3) H(2)O(2) treatment of sulfonamide and macrolide antibiotics in wastewater. J Hazard Mater 2009 Nov 15; 171 (1-3): 452-8 32.Montgomery DC. Design and analysis of experiments:Wily;2008. 33.Behnajady MA, Modirshahla N, Hamzavi R. Kinetic study on photocatalytic degradation of C.I. Acid Yellow 23 by ZnO photocatalyst. Journal of Hazardous Materials. 2006;133(1- 3):226-232. 34.Montgomery DC. Design and analysis of experiments:Wily;2008. 35.Myers RH, Montgomery DC, Anderson- Cook CM. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments: Wiley, 2009. 36.Hu Q, Zhang C, Wang Z, Chen Y, Mao K, Zhang X, et al. Photodegradation of methyl tert-butyl ether (MTBE) by UV/H2O2 and UV/TiO2, Journal of Hazardous Materials. 2008;154(1-3):795-803. 37.Leili M, Moussavi G, Naddafi K.Degradation and mineralization of furfural in Aqueous solution using heterogeneous catalytic ozonation.Desalination and Water Treatment 2013:1-9. 38.Boopathy R, Blay N, Voskuilen G.Anaerobic Transformation of furfural by methanococcus Deltae Delta LH.Appel Environ Microbiol.1997, 63(5):2092-4. 39.Ivanova N, Yotova L. Biotransformation of furfural by yeast cells covalently bound to cellulose granules. Acta biotechnologica. 1993;13(1):79-82. 40.Zazouli M, Ebrahimzadeh M. Effect of Sunlight and Ultraviolet Radiation in the Titanium Dioxide (TiO2) Nanoparticles for Removal of Furfural from Water.J Mazand univ Med Sci 2013 23(107):126-138.(Persian) 41.دلنواز م،آیتی ب،گنجی دوست ح. به بهینه سازی فرایند فتوکاتالیستی باپوشش نانوذرات تیتانیابرسطح بتن برای تصفیه آب حاوی فنل.تحقیقات منابع آب ایران.1392.سال نهم.9(11):75-78 42.بهزادی ش، دهقانی م، سخاوتجو م، هاشمی ح . بهینه سازی فرایند فنتون جهت حذف کل کربن آلی از محیط آبی حاوی آنتی بیوتیک آموکسی سیلین با استفاده از روش آماری تاگوچی . مجله تحقیقات نظام سلامت.1392؛9(11):1200-1186. 43. حسن زاده پ، گنجی دوست ح، آیتی ب. بهینه سازی پارامترهای موثر در فرایند تلفیقی اکسایش و اکسایش نوری برای حذف اکسی 44.تتراسایکلین توسط نانوذره آهن . نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران. 1392؛22(1). قدرتی س، موسوی غ . بهینه سازی فرایند انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب نساجی با استفاده از روش سطح پاسخ . مجله سلامت و محیط ، فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران . 1393؛7(2):252-239. 45.جمالی ح، دیندارلو ک، نیک پی ا. بهینه سازی تصفیه پساب صابون صنعتی توسط کلرور کلسیم به روش سطح پاسخ . مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی قزوین . 1394؛19(2):54-46. . |
| معرفی پژوهش/ اهداف پژوهش (عین عبارت هدف پروپوزال را کپی نکنید. بلکه با جملاتی که برای مردم قابل فهم باشد (برای سواد حدود پنجم ابتدایی )هدف را برای شرکت کنندگان توضیح دهید.) در تمام این متن در صورتیکه شرکت کننده کودک یا فرد فاقد ظرفیت تصمیم گیری است باید مواردیکه منظور از "من"، فرد شرکت کننده بوده است به "کودک" یا "فرد تحت سرپرستی من" اصلاح شود و مواردیکه منظور از "من"، رضایت دهنده است به من به عنوان "ولی" یا "قیم قانونی" اصلاح شود. | |
| خون گیری (آیا طرح شما نیاز به خونگیری دارد یا خیر) | |
| نحوه همکاری/ مزایا ی طرح (در این بخش برای شرکت کنندگان به زبان ساده توضیح دهید که: چه مداخله ای بر روی آنها صورت میگیرد. چه اقدامات پاراکلینیکی بر روی آنها انجام میشود. چه نمونه ای و با چه حجمی از آنها میگیرید در این مدت چند نوبت مراجعه باید داشته باشند و به چه فواصلی چه اقداماتی را در پیگیری آنها انجام میدهید. (حتی میتوانید سود بالقوه ای که شرکت کنندگان میتوانند از شرکت در این پژوهش ببرند بنویسید. این سود میتواند شرح احتمال درمان یا تشخیص بهتر بیماریشان، دریافت خدمات سلامت رایگان و یا پرداخت مشوق مالی در ازای جبران همکاریشان باشد) | |
| عوارض جانبی (منظور عوارض و میزان احتمال بروز آنها در این مطالعه است) | |
| جبران عوارض احتمالی (برای آنکه شرکت کننده بتواند ارزیابی مناسبی از سود و زیان شرکت در پژوهش شما داشته باشد لازم است بتواند سود و زیان مداخلات معمول و مداخلات این پژوهش را مقایسه کند. به عنوان مثال میزان موفقیت و میزان عوارض هریک را مقایسه کند.) - او باید بداند كه اگر در حين و بعد از انجام پژوهش هم هر مشكلي اعم از جسمي و روحي به علت شرکت در اين پژوهش برایش پيش آمد درمان عوارض، و هزينههاي آن و غرامت مربوطه بر عهده مجري خواهد بود. | |
| هزینه های مربوط به انجام طرح تحقیقاتی (تمام مداخلات پژوهشی باید برای بیمار رایگان باشد و بیمار بداند شامل چه مواردی هستند. ) | |
| روش های جایگزین در صورت عدم تمایل به شرکت در مطالعه چه روش های درمانی برای بیمار ارائه خواهد شد | |
| محرمانه بودن بیمار باید بداندکه دست اندر كاران اين پژوهش، كليه اطلاعات مربوط به او را نزد خود به صورت محرمانه نگهداشته و فقط اجازه دارند نتايج كلي و گروهي اين پژوهش را بدون ذکر نام و مشخصات بیمار منتشر كنند. و كميته اخلاق در پژوهش با هدف نظارت بر رعایت حقوق وی ميتواند به اطلاعات ایشان دسترسي داشته باشد. | |
| پاسخگویی به پرسش ها در این بخش نام و اطلاعات دسترسی فردی از عوامل پژوهش را که بتواند اطلاعات صحیح و کافی در اختیار شرکت کنندگان قرار دهند و در مورد عوارض و نگرانیها راهنمایی لازم را ارائه دهند ذکر شود | |
| حق نپذیرفتن یا انصراف بیمار باید بداند که شرکت اودر اين پژوهش کاملاً داوطلبانه است و مجبور به شرکت در اين پژوهش نيست و در صورت عدم شرکت از مراقبتهاي معمول تشخيصي و درماني محروم نخواهد شد او باید بداند كه حتي پس از موافقت با شركت در پژوهش ميتواند هر وقت كه بخواهد، پس از اطلاع به مجري، از پژوهش خارج شود و خروج اواز پژوهش باعث محرومیت از دریافت خدمات درمانی معمول برای اونخواهد شد. | |
| رضایت او باید بداند که اگر اشکال يا اعتراضي نسبت به دست اندركاران يا روند پژوهش دارد مي تواند با كميته اخلاق در پژوهش دانشگاه تماس گرفته و مشکل خود را به صورت شفاهي يا كتبي مطرح نمايد. در انتهای فرم قید گردد : اينجانب موارد فوقالذکر را خواندم و فهميدم و بر اساس آن رضايت آگاهانه خود را براي شركت در اين پژوهش اعلام ميکنم. اينجانب ……………… خود را ملزم به اجراي تعهدات مربوط به مجري در مفاد فوق دانسته و متعهد ميگردم در تأمين حقوق و ايمني شركت كننده در اين پژوهش تلاش نمايم | |
| پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی | ندارد |
| نام فایل | تاریخ درج فایل | اندازه فایل | دانلود |
|---|
