بررسی حذف رنگ راکتیو رد توسط فرآیند فتوکاتالیستی با دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی

Investigation of reactive red dye removal by photocatalytic process with titanium dioxide coated on magnetic bentonite


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
اطلاعات تفضیلی
اطلاعات تفضیلی
دانلود
دانلود
علوم پزشکی زاهدان
علوم پزشکی زاهدان

مجریان: الهام صفری

کلمات کلیدی: رنگ راکتیو رد -- فرآیند فتوکاتالیستی- دی اکسید تیتانیوم- روی بنتونیت مغناطیسی

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 10816
عنوان فارسی طرح بررسی حذف رنگ راکتیو رد توسط فرآیند فتوکاتالیستی با دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی
عنوان لاتین طرح Investigation of reactive red dye removal by photocatalytic process with titanium dioxide coated on magnetic bentonite
نوع طرح بنیادی-کاربردی
محل اجرای طرح
رسته مطالعاتی توصیفی - تحلیلی(مطالعه کمی)
دانشکده/مرکز دانشکده بهداشت زاهدان
زمان اجرا -روز 120

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
داوود بلارکاستاد راهنمابررسی متونکارشناسی ارشدdbalarak2@gmail.com
الهام صفریمجریانجام آزمایشاتکارشناسیhosseinazarpira30@gmail.com

اطلاعات تفضیلی
hide/show

عنوان متن
خلاصه طرح به فارسی بررسی حذف رنگ راکتیو رد توسط فرآیند فتوکاتالیستی با دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی
خلاصه طرح به لاتینInvestigation of reactive red dye removal by photocatalytic process with titanium dioxide coated on magnetic bentonite
بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش

افزایش جمعیت جهان و کاهش منابع آب آشامیدنی، نگرانیهایی را درباره تأمین آب آشامیدنی مورد نیاز کشورهای مختلف در سراسر جهان به وجود آورده است و کمبود آب که درنتیجه افزایش آلودگیهای زیستمحیطی شدت پیدا میکند سبب شده است تأمین آب بهداشتی موردنیاز مردم به یکی از مشکالت اساسی جهان امروز تبدیل شود (1-3). آالیندههای مختلفی، اعم از ترکیبات آلی و معدنی وجود دارد که موجب ایجاد آلودگی آب می شود(4). رنگها ترکیبـات آروماتیـک آلـی هسـتند کـه در طول موج 350 تا750 نـانومتر جـذب مـیشـوند. امـروزه رنـگهـا بـا توجـه بـه نحـوه اسـتفاده آن هـادر فرآینـد رنگرزی به رنگهـای اسـیدی، بـازی، مسـتقیم، دیسپرس، آزو و راکتیو طبقهبندی شدهاند (5-6). رنگهـای راکتیو محلول در آب به دلیل درخشندگی بالا، مصـرف پایین انرژی و روشهای کاربری ساده یکی از مهمترین گروه رنگهـای مـورد اسـتفاده در فرآینـد رنگـرزی در صــنعت نســاجی اسـت. عمومــاً ایـن رنگها برای رنگرزی کتـان و سلولزهای دیگرهــم چنین به میزان کمتر برای پشم و نایلون استفاده میشوند (7-9). عمدتاً رنگها یک یا چند بنـزن آروماتیـک دارنـد که سمی هستند و تجزیهپذیری کمی دارند (10-11) .  در فرآیندهای صنایع نساجی انواع وسیعی از رنـگهـاو مواد شیمیایی به مصرف میرسد کـه غالبـاً ایـن مـواد در فاضلاب این صنایع یافت میشوند. فاضلابهای صـنایع نساجی از نظر کمیت دارای حجم زیادو از نظر کیفیـت بسیار آلوده هستند. اکثر رنگهای مورد اسـتفاده صـنایع نساجی به دلیل ایجادکمپلکسهای قوی، غیرقابل تجزیه بیولوژیکی میباشند (12). برخی رنگها نیز در پسـاب در شرایط بـیهـوازی بـه آمـینهـای آروماتیـک سـرطانزا تجزیـه شـده کـه سـلامتی انسـان و حیــوان را بـه خطــر میاندازد. (13) در بین رنگها بـیشتـرین مشـکل مربـوط بـه رنگهای راکتیو و اسیدی است. از این رو حذف آنهـا حائز اهمیت است. رنگهای راکتیو در آب محلـول هســتند و حــذف آن هــا توســط لختــهســازی و تجزیــه بیولوژیکی بسیار دشوار است (14-15). در فرآینـد رنگـرزی رنگهـای راکتیـو بـا الیـاف پیونـد کوولانسـی تشـکیل میدهد. این امر منجـر بـه خـواص مطلـوبی ماننـد ثبـات رنگ در هنگام شستشو میشود. با این حال رنگ تثبیـت نشده با آب به شکل هیدرولیز شده با رنگ اکسـید شـده که ظرفیت پیوند خود را از دست داده واکنش میدهد و بنابراین نمیتواند مجدداً مورد اسـتفاده قـرار بگیـرد. (16-17) میزان رنگ راکتیو تثبیـت شـده در فرآینـد رنگـرزی در محـدوده 60 تـا 70 درصـد اسـت. بنـابراین تخمـین زده میشود که حدود 40درصد از رنگهای راکتیو مصرفی وارد پســاب شــوند. برخــی از رنگهــا فعالیتهــای بیولوژیکی داشـته و در پزشـکی بـه عنـوان ضـد عفـونی کننده استفاده میشوند. این گروه از رنگهـا بـه عنـوان رنگهای سمی در نظر گرفتـه شـده و مـیتوانـد اثـرات مضر مانند آلرژی پوستی، سوزش پوسـت و جهشزایـی وجود آورند. رنگهای مصنوعی با ایجاد مـانع در رســیدن نــور خورشــید بــه موجــودات آبــزی بــر روی فعالیتهای فوتوسنتزی و ادامه حیات موجـودات آبـزی تأثیر میگذارند، همچنین حضور ترکیبات آروماتیک و فلزات مختلف در ساختار این رنگها موجـب سـمیت و تهدیــد حیــات اکوسیســتمهای آبــی مــیشــود (13) ایــن رنگهــا ســبب بــروز ســرطان و جهــش در مــاهیهــا، گونههای میکروبی و سایر موجـودات آبـزی مـیشـوند. علاوه بر این موجب بـروز آسـیبهای بسـیاری از قبیـل اختلال در عملکرد کلیهها، دستگاه تولید مثل، مغز، کبد و سیستم عصبی مرکزی در انسان مـیشـوند. در ایـن بین حضور حلقههای آروماتیـک در سـاختار رنگهـای آزو باعث سمیت این رنگها شـده و آنهـا را از لحـاظ زیستی غیر قابل تجزیه میکند. رنگهای راکتیـو بـه شـدت در آب محلــول هسـتند و محلولهــای 5 الــی 10 درصد آن در حمام رنگ باعث ایجاد پسـابهای بسـیار رنگی میشود که مشکلات فراوانی برای محـیطزیسـت ایجاد میکند (18). همچنین این رنگها از پایداری شیمیایی بـــالا و قابلیــت تجزیهپـــذیری زیســتی بســـیارپـــایینی برخوردارند. با توجه به سمیت بسیار بالای ترکیبات رنگی، استفاده فـراوان از ایـن ترکیبـات موجـب ایجـاد نگرانیهـای بسـیاری شـده اسـت. بنـابراین تمرکـز روی روشهای کارآمد و نوین برای حذف ایـن ترکیبـات از انواع مختلف پساب، امری مهم و ضروری است (20-21).

تجزیه رنگها توسط روشهای متداول تصفیه بیولوژیکی امکانپذیر نبوده و یـا راندمان بسیار پایینی دارد لذا روشهای متعددی مانند اکسیداسیون پیشرفته، اکسیداسیون فتوکاتالیستی، جداسازی غشـائی، ازن زنی، امواج اولتراسـون و غیـره برای حذف رنگها و مشتقات آن در آب و فاضلاب به کار رفتـه اسـت. ایـن فراینـدها بـه تنهـایی یـا در ترکیـب بـا فرآیندهای دیگر برای رسـیدن بـه هـدف اسـتفاده شـده است (22). اما همه این فرایندها محدودیتهای ذاتـی شـان را دارنـد ماننـد نـرخ پـایین تجزیـه، معـدنی سـازی کمتـر، هزینههای بالای عملیات و یا شـرایط عملیـاتی سـخت و غیره. لذا در سالهـای اخیـر فراینـدهای اکسیداسـیون پیشرفته به دلیل راحتی به کارگیری، صـرفه اقتصـادی، و راندمان بالا به عنوان جایگزین مناسب بـرای فراینـدهای متداول تصفیه به کار رفته اند. در این فرایند مواد آلاینده در حضور نانو ذرات فتوکاتالیسـت و تحـت تـاثیر تــابش اشــعه UV قــرار گرفتــه وبــه واســطه تولیــد رادیکالهای هیدروکسیل، اکسید شـده و تحـت تجزیـه نوری قرار میگیرند. میـزان تخریـب فتوکاتالیسـتی الاینده ها بسـتگی بـه پارامترهـای مختلـف، از جملــهpH ، غلظــت اولیــه آلاینــده و شــدت نــور دارد. )22-24(

از میان فتوکاتالیستهای مختلف دی اکسیدتیتانیوم و اکسیدروی دارای اهمیت میباشند. در حال حاضر، دی اکسید تیتانیوم یا تیتانیا به دلیل غیر سمی بودن، ارزان و در دسترس بودن و پایداری شیمیایی و بیولوژیکی تا به حال بیشترین کاربرد را داشته است. کاربرد و کارایی تیتانیا به شدت تحت تاثیر ساختار بلوری، شکل و اندازهی ذرات آن است. تیتانیا در سه شکل کریستالی روتیل، آناتاز و بروکیت وجود دارد. در این میان، فاز آناتاز پایدارترین شکل در دماهای کمتر از 711 درجه ی سانتیگراد بوده و دارای فعالیت نوری باالایی میباشد (25).

یکی از مشـکلات بـه کـارگیری نـانو ذرات معلق بخصوص نانوذره دی اکسید تیتانیوم جداسـازی و بازیافـت آن پـس از انجـام فراینـد از محیط آبی میباشد. که این مشکل را می توان با استفاده از مغناطیسی کردن نانوذره حل کرد. اما شکل انباشتگی و کلوخه شدن نانوذره با مغناطیسی شدن حل نمی شود تثبیت نانوذرات بر روی پایه میتواند میزان پایداری نانوذرات را افزایش داده و از انباشتگی و کلوخه شدن جلوگیری کند. انـواع مختلف بستر تثبیت از جمله دانههای شیشه ای، لوله های شیشــهای، پشــم شیشــه، کــوارتز، فــولاد ضــد زنــگ، آلومینیوم، کربن فعال و سیلیس نیز مـورد آزمـایش قـرار گرفتهاند.  از میان این پایه ها، بنتونیت نوعی رس ریزدانه است که از کانیهای متورم شونده  (عمدتاً مونت موریلونیت و به مقدار کمی بیدلیت) تشکیل شده است. بنتونیت دارای مزایایی همانند سطح بالای جذب، تخلخل زیاد، ظرفیت تبادل کاتیون مناسب و قیمت پائین دارد.(26)

هدف از مطالعه حاضر تولید فوتوکاتالیست بـا محتـوای آهن در چـارچوب بنتونیت و پوشـش آن بـا نـانوذرات TiO2 و کاربرد آن برای تخریب رنگ راکتیو 198رد  بــوده اســت. نانوذره با استفاده از روش new-molten salt method درست خواهد شد این روش نیاز به هیچ گونه تجهیزاتی به جز کوره نخواهد داشت. مشخصات فیزیکی نانوذره مغناطیسی شده با استفاده از XRD, SEM, DRS and XRF  بررسی خواهد شد.

  1. در مطالعه ایعنوان بررسی کارایی زئولیت کلینو پتیلیولایت در جذب رنگهای آزو،ری اکتیو رد 198 (RR -198 )، بازیک رد 18 (BR -18 ( و بازیک رد 46 (BR -46 ): تعین سنتیک و ایزوترم جذب انجام شد پارامترهایی مانند دوز جاذب ،غلظت اولیه رنگ ، PH، زمان جذب مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان داد که حداکثر میزان جذب با استفاده ازکلینوپتیولایت برای  رنگ های BR-18  و RR-198 در زمان تماس 90 دقیقه و برای رنگ BR-46 زمان تماس بهینه 120 دقیقه بوده است ،با افزایش میزان دوز جاذب راندمان حذف رنگ های کاتیونی به 99 درصد افزایش یافته وبهترین PH ،برای حذف رنگ های کاتیونی  9 بوده است در هر سه رنگ ایزوترم جذب پیرو معادله ی لانگمیر بوده وسرعت جذب سنتیک درجه دو داشته و با توجه به ارزان ودر دسترس بودن و تاثیر زیاد زئولیت در حذف رنگ های کاتیونی استفاده ازاین جاذب توجیه پذیر است (23)
  2. در مطالعه ایی با عنوان حذف رنگ اسید بلاک 1 به روش حذب سطحی با اسفاده ازسنگ دولومیت و زئولیت از محلول های آبی انجام شد میزان حذف رنگ  اسید بلاک 1باغلظت 100 میلی گرم در لیتر در زمان های تماس 0.5 تا 3 ساعت بررسی شد راندمان حذف برای پودر زئولیت پس از زمان ماند 0.5 ساعت 15.4 درصد  و برای پودر دولومیت 1.1 درصد بوده است همچنین راندمان حذف در زمان های تماس 5،3 و 2.2 ساعت برای دولومیت 21.3 و 36.5 و 42 و برای زئولیت 42.5 ،48.1 و 47.6بوده است . زمان تماس 2 ساعت به عنوان زمان بهینه در نظر گرفته شد وبا افزایش وزن جاذب راندمان حذف زیاد شده و وزن جاذب 0.6 به عنوان وزن بهینه در نظر گرفته شده است وبا کاهش PH  کارایی حذف رنگ کاهش می یابد می توان نتیجه گرفت که کارایی زئولیت در حذف رنگ اسید بلاک 1 از دولومیت بیشتر است(24)
  3. در مطالعه عنوان حذف رنگ زای راکتیو آبی 19 با استفاده از زئولیت طبیعی و اصلاح شده انجام شد نتایج نشان داد که جذب از سنتیک کاذب درجه یک پیروی می کند و زئولیت خام ظرفیت پایینی در جذب رنگزا داشته ولی یا اصلاح زئولیت توسط اسید این ظرفیت زیاد شده وتاثیر اسید سولفوریک در اصلاح زئولیت جهت جذب رنگ بیشتر از اسید فسفریک بوده وزمانی که از زئوایت اصلاح شده با نسبت سیلیس به آلومین 7.5  در زمان تماس 3 ساعت استفاده شده راندمان حذف رنگزا در محدوده ی72 تا 41 درصد بدست آمده است (25)
  4. در مطالعه ای که با عنوان کارایی روش پاسخ سظح در بهینه سازی حذف رنگزای مالاشیت سبز با استفاده از زئولیت طبیعی انجام شد پارامترهایی مانند PH  ،مقدار جاذب ،غلظت اولیه رنگزا و زمان تماس بررسی شد که حداکثر حذف رنگزا در PH =9 و مقدار غلظت اولیه رنگزا 45 میلی گرم در لیتر و مقدار جاذب 65 گرم و زمان تماس بهینه ی 80 دقیقه حاصل شد  . آنالیز آماری نشان داد که در محدوده ی مشخص شده PH  ومقدار جاذب اثر زیادی روی راندمان حذف  رنگ داشستند(26 )
  5. در مطالعه ای که با عنوان حذف رنگ راکتیو قرمز 120 از مخلول های آبی بوسیله زئولیت طبیعی اصلاح شده با سورفکتانت  تاثیر پارامترهای زمان تماس ، PH ، غلظت اولیه رنگ راکتیو 120 ،و مقدار جاذب مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان داد که در زمان تماس 90 دقیقه با افزلیش غلظت از 25 به 100 میلی گرم در لیتر میزان جذب از 2.47 به 5.1 میلی گرم درگرم افزایش می یابد وظرفیت جذب رنگ در PH  ،3، 5، 7،و9 به ترتیب 4.68 ،4.59 ،4.52 ،و 3.69 است . در غلظت ثابت 75 میلی گرم در لیتر با افزلیش دوز جاذب از104 به 3 گرم میزان جذب آلاینده در واحد جرم جاذب از 5.21 به 2.45 میلی گرم در گرم کاهش می یابد داده ها نشان داد که ایزوترم جذب لانگمیر و سنتیک جذب نیز درجه دو است نتایج این مطالعه نشان داد که زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت در مقایسه با زئولیت های سایر نقاط جهان کارایی خوبی در حذف رنگ راکتیو قرمز 120 دارد . باتوجه به در دسترس بودن و سادگی اصلاح می توان این زئولیت را برای حذف رنگ از فاضلاب به کار برد (18)
مشکل جاری که سیاست گزار با آن مواجه است کدام است؟
محل اول بکارگیری نتایج تحقیق
پیشنهاد اول نحوه کاربرد
روش های موجود کدامها هستند؟
منافع و مضرات روشهای موجود کدامند؟
سوالات و / یا فرضیات پژوهش

pH بهینه فرایند تجزیه فتوکاتالیستی رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی چقدر است؟

زمان تماس بهینه برای فرایند تجزیه فتوکاتالیستی رنگ راکتیو رد با استفاده از دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی چقدر است؟

مقدار کاتالیست بهینه در فرایند تجزیه فتوکاتالیستی رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی چقدر است؟

غلظت اولیه بهینه رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی چقدر است؟

توان بهینه لامپ در فرایند تجزیه فتوکاتالیست رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی چقدر است؟

هدف کلی طرح

تعیین حذف رنگ راکتیو رد توسط فرآیند فتوکاتالیستی با دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی

محل دوم بکارگیری نتایج تحقیق
پیشنهاد دوم نحوه کاربرد
اهداف اختصاصی

تعیین در صد حذف رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی  برحسب نانوکامپوسیت  از محلول های ابی

تعیین در صد حذف رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی برحسب زمان از محلول های ابی

تعیین در صد حذف رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی برحسب pH از محلول های ابی

تعیین در صد حذف رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی  برحسب غلظت از محلول های ابی

تعیین در صد حذف رنگ راکتیو رد با استفاده از نانوکامپوسیت دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی  برحسب دما از محلول های ابی

چرا پیام تحقیق شما حلال مشکل جاری است؟
پیام تحقیق شما چه منافعی از نظر هزینه، کارایی و بهره وری برای مدیر دارد؟
سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح

اب و فاضلاب و وزارت نیرو

محل سوم بکارگیری نتایج تحقیق
اهداف كاربردی

حذف رنگ راکتیو رد توسط فرآیند فتوکاتالیستی با دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی

پیشنهاد سوم نحوه کاربرد
تعریف واژه های تخصصی

فتوکاتالیست (به انگلیسی: Photocatalyst ) به کاتالیزورهایی گفته می‌شود که در حضور نور فعال می‌شوند. فتوکاتالیست‌ها معمولاً اکسیدهای جامد نیمه‌رسانا هستند که با جذب فوتون‌ها، یک جفت الکترون-حفره در آنها ایجاد می‌شود. 

برای اجرای راه حل پیشنهادی شما چه موانع و حمایتهایی وجود دارند؟
نوع مطالعه

تجربی-آزمایشگاهی

محل چهارم بکارگیری نتایج تحقیق
پیشنهاد چهارم نحوه کاربرد
جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند)

نمونه های سنتیک ساخته شده در آزمایشگاه

حجم نمونه و روش محاسبه آن

تمام مراحل آزمایش برای پی بردن به خطاهای احتمالی در دو مرحله انجام خواهد شد. بنابراین تعداد نمونه‌های مورد نظر با توجه به بهینه بودن پارامترها و تکرار آزمایشات 64 نمونه می‌باشد.  نمونه ها بصورت سینتیک و  در آزمایشگاه ساخته خواهد شد

غلظت رنگ   25 و 50 و 75 و 100 و 150 و 200

pH   :  3-4--5-6-7-8-9-10-11

دوز جاذب   2 /0  ,  4 /0     6 /0    8 /0    1    5 /1    2 گرم در لیتر

زمان تماس 10-20-30-45-60-90-120-150-180-240 

روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود)

در آزمایشگاه و با استفاده از نمونه‌های سینتیک ساخته شده محلول نهایی توسط اسپکتروفتومتر تعیین مقدار می‌شود.

روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود)

در آزمایشگاه و با استفاده از نمونه‌های سینتیک ساخته شده محلول نهایی توسط اسپکتروفتومتر تعیین مقدار می‌شود.

روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود)

برای سنتز TiO2  و بنتونیت ساپورت شده روی TiO2 از روش molten salt استفاده خواهد شد. در این روش 10 گرم بنتونیت و 10 گرم پودر دی اکسید تینانیوم در یک هاون چینی ریخته و بعد از ساییدن و مخلوط کردن کامل در کوره در دمای 500 درجه سانتی کراد به مدت 60 دقیقه قرار خواهیم داد. سپس نمونه از کوره خارج شده و سه بار با اب مقطر شسته می شوند. سپس فیلتراسیون کرده ، محلول ها به مدت 24 ساعت در دمای اتاق نگهداری خواهند شد و در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت خشک می شود تا گزروژل (xerogel) تشکیل شود.

برای تهیه نانوکامپوسیت ابتدا 40 گرم FeCl3.6H2O به 50 میلی لیتر اب مقطر اضافه سپس 10گرم از xerogel ساخته شده در مرحله قبل به محلول اضافه  خواهد شد در مرحله بعد محلول به مدت 2 ساعت روی شیکر قرار داده تا یکنواخت شود سپس به مدت 4ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد در فور قرار داده خواهد شد تا رسوب قهوه ای رنگ ایجاد شود. سپس رسوبات در دمای 600 درجه سانتی گراد در کلیسنه خواهند شد. در نهایت ، نمونه های کلسینه شده جمع آوری شد و سه بار با آب دیونیزه شسته و سپس در فور به مدت 2 ساعت خشک خواهند شد.

آزمایشات در سیستم ناپیوســـته و در مقیـــاس آزمایشگاهی انجام خواهد شد.. برای انجام فرآیند فوتوکاتالیستی از لامپ -UV C ســاخت شــرکت OSTRAM و کاتالیســت Fe2O3- B-TiO2 اسـتفاده خواهد شد. در هر مرحله از انجام تحقی 300میلیلیتر از رنـگ مورد نظر به راکتور اضافه و پس از تنظیم pH و بعـد از اضافه کـردن فوتوکاتالیسـت، لامـپ UV درون یـک محفظه کوارتز قرار داده و به داخل بشـر خواهد شد. بـه صورتی که سطح محلول درون بشـر کـاملاً بـالا آمـده و در تماس حداکثری با نور قرار باشد.  بعـد از قـرار گرفتـن نمونـه داخـل راکتــور و اضافــه شــدن Fe2O3-B-TiO2  بهعنــوان کاتالیزگــر pH مورد نظــر تنظیـم، لامپهـا روشـن و فرآینـد آغـاز خواهد شد. محتویــات راکتــور توســط هــم زن مغناطیســی مخلــوط گردید. نمونه گیری در زمـانهـای 60،50 ،40 ،30 ،20 ،10. دقیقه به وسیله پیپت از سطح راکتور انجام و به بشر 10 میلیلیتری انتقال داده خواهد شد بـرای جداسـازی فوتوکاتالیسـت، نمونـه با استفاده از صافی وانمن 0.45 میکرون جداسازی و میزان غلظت رنگ در نمونه با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر Hach مدل DR-5000 در طول موج حداکثر 280 نانومتر اندازه گیری خواهد شد..

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)

با استفاده از نرم افزار EXCEL یا SPSS نمودارهای مربوطه بر حسب درصد حذف رنگ  و ظرفیت جذب جاذب رسم خواهد شد.

ملاحظات اخلاقی

در این طرح کد شماره 9  دفترچه   راهنمای عمومی اخلاق در پژوهش‌های علوم پزشکی دارای آزمودنی انسانی که مربوط به حفاظت از محیط زیست می باشد رعایت خواهد شد همچنین کدهای شماره  11 و 30 و 31 مربوط به ائین نامه اخلاقی پژوهش مروبط به همین راهنمای عمومی اخلاق در پژوهش‌های علوم پزشکی دارای آزمودنی انسانی رعایت خواهد شد.

  1.  در پژوهش‌های پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاط‌های لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط ریست انجام گیرد.
  2. کمیته‌ی اخلاق در پژوهش علاوه بر بررسی و تصویب طرح‌نامه و دستورالعمل، این حق را دارد که طرح‌‌ها را در حین و بعد از اجرا را از نظر رعایت ملاحظات اخلاقی مورد پایش قرار دهد. اطلاعات و مدارکی که برای پایش از سوی کمیته‌ی اخلاق درخواست می‌شود، باید از سوی پژوهشگران در اختیار این کمیته گذاشته شود.
  3. گزارش‌ها و مقالات حاصل از پژوهش‌هایی که مفاد این راهنما را نقض کرده‌اند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.
  4. روش پژوهش نباید با ارزش‌های احتماعی، فرهنگی و دینی جامعه در تناقض باشد.
محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها

ندارد

کلمات کلیدی

رنگ راکتیو رد- فرآیند فتوکاتالیستی - دی اکسید تیتانیوم پوشش داده شده روی بنتونیت مغناطیسی

فهرست منابع و مراجع

[1]     Balarak, D.Al-Musawi, T.J.Mohammed, I.A.Abasizadeh, H. The eradication of reactive black 5 dye liquid wastes using Azolla filiculoides aquatic fern as a good and an economical biosorption agent. SN Applied Sciences, 2020, 2(6), 1015

[2]    Zazouli MA., Cherati JY. Ebrahimi M, Mahdavi Y. Investigating the removal rate of acid blue 113 from aqueous solution by canola (Brassica Napus). J Mazand Uni of Med Sci. 2013; 22; 70-78.

[3].       S. Ruan, W. Huang, M. Zhao, H. Song, Z. Gao. A Z-scheme mechanism of the novel ZnO/CuO nn heterojunction for photocatalytic degradation of Acid Orange 7. Mater. Sci. Semicond. Process.. 107 (2020) 104835.

[4].      X. Liu, B. Yuan, J. Zou, L. Wu, L. Dai, H. Ma. Cu (II)-enhanced degradation of acid orange 7 by Fe (II)-activated persulfate with hydroxylamine over a wide pH range. Chemosphere. 238 (2020) 124533.

[5].     M. Sillanpää, A.H. Mahvi,  D. Balarak,  A. D. Khatibi. Adsorption of Acid orange 7 dyes from aqueous solution using Polypyrrole/nanosilica composite: Experimental and modelling. Int. J. Environ. Anal. Chem. (2021) 1-11.

[6].       H. Wang, H. Gao, M. Chen, X. Xu, X. Wang, C. Pan. Microwave-assisted synthesis of reduced graphene oxide/titania nanocomposites as an adsorbent for methylene blue adsorption. Appl. Surf. Sci. 360 (2016) 840-8.

[7].      M. Jose, P. Aswathi, K. Sriram, P. Parakh, H. Prakash, S. Shukla. Ion-exchange bonded H2Ti3O7 nanosheets-based magnetic nanocomposite for dye removal via adsorption and its regeneration via synergistic activation of persulfate. RSC Advances. 6(83) (2016) 80133-80144.

[8].       Dhanasekar M, Ratha S, Rout CS, Bhat SV. Efficient sono-photocatalytic degradation of methylene blue using nickel molybdate nanosheets under diffused sunlight. J. Environ. Chem. Eng. 5(3) (2017) 2997-3004.

[9].       M. May-Lozano, V. Mendoza-Escamilla, E. Rojas-García, R. López-Medina, G. R. Romero, S. A. Martinez-Delgadillo. Sonophotocatalytic degradation of Orange II dye using low cost photocatalyst. J. Cleaner Prod. 148 (2017) 836-44.

[10].     M. Siddique, R. Farooq, G.J. Price. Synergistic effects of combining ultrasound with the Fenton process in the degradation of Reactive Blue 19. Ultrason. Sonochem. 21(3) (2014) 1206-1212.

[11].     X. Zhong, L. Xiang, S. Royer, S. Valange, J. Barrault, H. Zhang. Degradation of CI Acid Orange 7 by heterogeneous Fenton oxidation in combination with ultrasonic irradiation. J. Chem. Technol. Biotechnol. 86(7) (2011) 970-977.

12.  Balarak D, Mostafapour FK, Joghataei A. Adsorption of Acid Blue 225 dye by Multi Walled Carbon Nanotubes: Determination of equilibrium and kinetics parameters. Pharm Chem, 2016, 8(8):138-45.

 [13].    F. Ghanbari, F. Zirrahi, K. Lin, B. Kakavandi, A. Hassani. Enhanced electro-peroxone using ultrasound irradiation for the degradation of organic compounds: A comparative study. J. Environ. Chem. Eng. 5 (2020) 104167.

[14].     C. Q. Wang, X. Y. Jiang, R. Huang, Y. J. Cao, J. Xu, Y. F. Han. Copper/carbon composites from waste printed circuit boards as catalysts for Fentonlike degradation of Acid Orange 7 enhanced by ultrasound. AIChE J. 65 (2019) 1234-1244.

[15].   Balarak D, Mahdavi Y, Bazrafshan E, Mahvi AH. Kinetic, isotherms and thermodynamic modeling for adsorption of acid blue 92 from aqueous solution by modified azolla filiculoides. Fresenius Environmental Bulletin.2016; 25(5); 1321-30.

 [16].    D. Ramos, M.V. González, R. Muñóz, J. S. Cruz, D. Moure-Flores, S. Mayén-Hernández. Obtaining and Characterization of TiO2-GO Composites for Photocatalytic Applications. International Journal of Photoenergy. (2020).  https://doi.org/10.1155/2020/3489218.

[17].     Hariharan C. Photocatalytic degradation of organic contaminants in water by ZnO nanoparticles: Revisited. Appl. Catal., A. 304 (2006) 55-61.

[18].     P. M. Martins, C. G. Ferreiraa, A. R. Silva, B. Magalhãesa. TiO2/graphene and TiO2/graphene oxide nanocomposites for photocatalytic applications: A computer modeling and experimental study. Composites, Part B. 145 (2018) 39-46.

[19].     H. Wang, J. Niu, X. Long, Y. He. Sonophotocatalytic degradation of methyl orange by nano-sized Ag/TiO2 particles in aqueous solutions. Ultrason. Sonochem. 15 (2008) 386-392.

[20].     E. Basturk, M. Işık, M. Karatas. Removal of aniline (Methylene Blue) and azo (Reactive Red 198) dyes by photocatalysis via nano TiO2. Desalin Water Treat. 143 (2019) 306-313.

[21].     M. Hasanzadeh, S. Jorfi, M. Ahmadi, N. Jaafarzadeh. Hybrid Sono-photocatalytic degradation of Acid Brown 14 Using Persulphate and ZnO Nanoparticles: Feasibility and kinetic Study. Int. J. Environ. Anal. Chem. (2020) 1-14.

[22].     U.G. Akpan, B.H. Hameed. Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. J. Hazard. Mater. 170 (2009) 520-529.

[23].     R. Kumar, G. Kumar, M. Akhtar, A. Umar. Sonophotocatalytic degradation of methyl orange using ZnO nano-aggregates. J. Alloys Compd. 629 (2015) 167-172..

[24].     K.M. Reza, A. Kurny, F. Gulshan. Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2: a review. Appl Water Sci. 7 (2017) 1569-1578.

[25].     E.S. Elmolla, M. Chaudhuri. Degradation of amoxicillin, ampicillin and cloxacillin antibiotics in aqueous solution by the UV/ZnO photocatalytic process. J. Hazard. Mater. 173 (2010) 445-449.

[26].  T.A. Saleh, M. Gondal, Q. Drmosh, Z. Yamani, A. Al-Yamani. Enhancement in photocatalytic activity for acetaldehyde removal by embedding ZnO nano particles on multiwall carbon nanotubes. Chem Eng J. 166 (2011):407-412.

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
تخصص
عنوان پیام پژوهشی ( حداکثر 20 کلمه)
پیام کلیدی (حداکثر 80 کلمه)
متن پیام پژوهشی ( حداکثر240 کلمه)
اهمیت موضوع(50 کلمه)
مهمترین نتایج طرح به زبان غیر تخصصی(70 کلمه)
موارد کاربرد نتایج طرح (80 کلمه)
تأثیرات و کاربردها
محدودیت‌های شواهد چه بودند؟
آیا این خبر می‌تواند از نظر اجتماعی، سیاسی، فرهنگی، بهداشتی، ارزش های دینی و قوانین سازمان غذا و دارو، تبعاتی داشته‌باشد؟
در صورتی که این طرح منتج به مقاله شده است لینک مقاله درج شود
منابع و مراجع : حداکثر چهار مرجع اصلی استفاده شده در طرح تحقیقاتی مورد نظر را ذکر نمایید
پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی

ندارد


پیوست ها
hide/show

نام فایل تاریخ درج فایل اندازه فایل دانلود