تکنولوژی فرآیندسونو نانو فنتون پیشرفته در تخریب رنگ راکتیوقرمز 198 از محلول¬های آبی با استفاده از کاتالیست نو ظهور نانو آهن صفرظرفیت

در این تحقیق، نانوذرات­ آهن­صفر­ظرفیت  سنتز  می شوند و به ‌عنوان کاتالیست در فرآیند ترکیبی سونونانوفنتون‌پیشرفته برای تخریب رنگ راکتیو رد 198  استفاده می گردند.

ویژگی‌های نانو ذرات­ آهن صفر ظرفیتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ،BET  ، XRD و EDXتعیین می شود.

اثر پارامترهای غلظت pH، غلظت اولیه رنگ راکتیورد198، دوز نانوذرات­ آهن صفر ظرفیت و­H2O2 بر راندمان تخریب راکتیو­رد 198 بررسی می گردد.

راندمان تخریب رنگ راکتیورد 198 در فرآیندهای Sonolysis،  Sono-NZVI، Sono-H₂O₂-sonoNanofenton مقایسه قرارمی گردد.

همچنین مطالعات کینتیک تخریب رنگ راکتیو 198 مورد بررسی قرار می گیرد.

In this research, zero-capacity iron nanoparticles are synthesized and used as catalysts in the combined sonon-nano-Fenton process for the degradation of reactive red 198 dye.

The characteristics of zero-valent iron nanoparticles are determined using scanning electron microscopy (SEM) and BET.

The effect of pH parameters, initial dye concentration, dose of Fe nanoparticles and H2O2 concentration on the degradation efficiency of Reactor 198 is investigated.

The color degradation efficiency of Reactord 198 is compared in Sonolysis, Sono-NZVI, Sono-H2O2-sonoNanofenton processes.

Also, kinetic studies of the degradation of reactive dye 198 are investigated.

وجود منابع آب با کمیت و کیفیت مناسب تاثیر به سزایی در کیفیت زندگی انسان دارد که متاسفانه این منابع  بوسیله فعالیتهای انسانی آلوده می شوند (1).(2). یکی از آلاینده هایی که از صنایع مختلف مانند صنایع نساجی، کاغذسازی، پلاستیک‌سازی، لوازم‌آرایشی، مواد غذایی، دارویی، کاشی سازی و چرم‌سازی وارد محیط می شود، مواد رنگی هستند، به طوری که سالیانه صدها تن مواد رنگی وارد محیط می شود. صنایع نساجی به عنوان مهم‌ترین منابع ورود رنگ به محیط ­زیست شناخته شده اند به طوری که حدود 15 تا 20 درصد رنگی که در این صنایع استفاده می‌شود از طریق پساب وارد محیط می‌شود(3, 7).

رنگ­ها موادی با ساختار پیچیده هستند و بر اساس کاربرد و ساختار شیمیایی به انواع وات، راکتیو، دایر­کت، آزو، اسیدی، بازی و پراکنده تقسیم می­ شوند (9  (8).  رنگهای آزو  با داشتن مولکول­ های بزرگ رنگی از مهم‌ترین رنگ‌های سنتزی هستند که کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند، به طوری که  70 % از رنگ­های تولیدی در جهان از نوع آزو هستند. رنگ‌های آزو با دریافت الکترون از نانوذرات­ آهن­صفر­ظرفیت( NZVI ) قابلیت تشکیل مشتقات هیدرازو (-N(H)–N(H)–) را به‌عنوان واسطه‌ دارند(10). رنگهای راکتیو آزو دارای ساختار آنیونی، غیرفرار و محلول در آب­ هستند، این رنگها دارای یک یا چند پیوند دوگانه نیتروژن- نیتروژن(-N=N-)) است که کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند(12).

رنگ­های راکتیو در اثر فرآیندهای اکسایش، آبکافت یا واکنش‌های شیمیایی دیگر که در آب اتفاق می‌افتد، توانایی تولید محصولات جانبی سمی رادارند(13).

رنگ رآکتیو­رد (RRE 198) از مهم‌ترین دسته­ ی رنگ­های آزو است که دارای ساختار سولفون و مونوکلروتریازین است.(1, 14)  از بین رنگ ها رنگ های رآکتیو، استفاده­ گسترده ­ای در صنایع نساجی دارند(15) که به دلیل داشتن ساختار پیچیده و منشأ مصنوعی، در مقابل نور و مواد شیمیایی بسیار پایدار و مقاوم می‌باشند و از طرفی این رنگ ها به دلیل سمیت، پایداری و تجمع پذیری در محیط می تواند اثرات سویی بر انسان و محیط زیست داشته باشند(16-18). (19). (4, 20).

کاهش شفافیت، کاهش قدرت عبور نور خورشید و در نتیجه کاهش پدیده فتوسنتز در منابع آبی، یکی از مشکلات بارزی است که می‌توان به حضور رنگ در منابع آبی نسبت داد(21). چنین آلاینده­ های رنگی و فرآورده­ های حاصل از تجزیه­ ی آن­ها می تواند برای موجودات آبزی و انسان اثرات سمی و سرطان‌زا داشته باشند و حتی می تواند باعث جهش، ناتوانی در تولیدمثل و آسیب به دستگاه اعصاب­ مرکزی شوند(22). بنابراین به‌منظور کاهش اثرات سوء چنین آلاینده هایی،  باید با استفاده از روش­های تصفیه ­ی مناسب و کارآمد از ورود چنین آلاینده هایی به محیط جلوگیری به عمل آورد.(5, 23). (24).

امروزه از روش‌های متداول فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مانند فرایند فیلتراسیون، جذب، اسمز معکوس و اکسیداسیون برای حذف و تخریب این نوع رنگ ها استفاده می­ شود(25). (26). روش­های تصفیه متداول روش‌های مؤثری نمی‌باشند چرا که این روش‌ها تنها نقش انتقال فاز آلودگی را دارند و پسماند زیادی تولید می­کنند که متعاقباً مشکلات زیست­ محیطی دیگری را به دنبال خواهند داشت.(27)

محدودیت­ های عمده ­ی تکنولوژی­های تصفیه ­ی موجود شامل دفع محلول غلیظ به محیط زیست، انرژی­ موردنیازبالا، هزینه سرانه بالا، بهره‌برداری و نگهداری بالا، دفع لجن تولیدشده و حجم بالای آن، نیاز به تجهیزات گران‌قیمت و غیره است(28, 29).

ازاین‌رو یافتن روش­ های جایگزین و مؤثر در تخریب رنگ از محیط‌های آبی امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است(30, 31).

در میان روش­های مختلف، روش‌های جذب به دلیل عدم تجزیه مولکول رنگ، تولید لجن و نیاز به احیاء جاذب چندان مورد توجه قرار نگرفته است(32). همچنین سیستم­ های بیولوژیکی به دلیل مقاومت زیاد پیوندهای قوی الکترونی گروه آزو به تجزیه بیولوژیکی و همچنین احتمال ایجاد ترکیبات واسطه ­ی خطرناک مانند آمین‌های آروماتیک، کارایی مناسبی ندارند.

امروزه اکسیداسیون پیشرفته(AOP_S) به‌عنوان یک تکنولوژی جدید برای حذف و تخریب کامل آلاینده­ های آلی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در روش AOP  تولید رادیکال­ های هیدروکسیل(OH) به‌عنوان یک اکسید­کننده بسیار قوی و واکنش­ پذیر، نقش اساسی در تخریب آلاینده های مقاوم در محلول دارد و به صورت غیرانتخابی باعث تجزیه کامل آلاینده ­ها می­ شود به طوری که ترکیب ثانویه خطرناکی تولید نمی کند(33).(34). (21).

فرآیندهای ازن ­زنی، اکسیداسیون­ الکتروشیمیایی، فوتوکاتالیستی، سونوکاتالیستی و فنتون، انواع روش­های اکسیداسیون­ پیشرفته هستند که از بین این فرایندها، فرآیند فنتون به دلیل اکسیداسیون سریع آلاینده، سمیت کم، راندمان بالا درمعدنی سازی ترکیبات آلی، مقرون‌به‌صرفه بودن، قابلیت کاربرد در مقیاس متفاوت، امکان استفاده از فرآیند انعقاد و لخته سازی و زمان فرآیند کوتاه، توجه چشمگیری به خود جلب کرده است (35). (36, 37)، (38).

 در فرآیند فنتون در شرایط اسیدی قوی، Fe²⁺ و H₂O₂ باهم واکنش می­ دهند و تولید رادیکال­ های هیدروکسیل می دهند. از آنجایی‌که این رادیکال بسیار اکسیداتیو است می‌تواند با سرعت‌بالا، مواد آلی موجود در محلول­های­ آبی را به دی­ اکسید کربن و آب تجزیه کند(39). استفاده از اکسیدهای آهن، سیستم­های چندفلزی، آهن ­پشتیبانی شده و آهن ­صفرظرفیتی بدون­ پشتوانه، نقش کاتالیست را برای تخریب آلاینده­های­ نوظهور در فرآیند فنتون دارند(40) . امروزه استفاده از نانو ذرات آهن­ صفرظرفیتی به‌عنوان کاتالیست و جاذب در تصفیه آلاینده­ های آلی موجود در محلول رواج زیادی پیدا کرده است که این کاربرد وسیع به دلیل سطح­ ویژه بالا، چگالی و ماهیت واکنش‌پذیری این ذرات است­(41). استفاده از الکتریسیته، نور مرئی/ اشعه ­ماوراء­­بنفش، مواد کمپلکس­ کننده­ و امواج اولتراسونیک همراه با فرآیند فنتون به ‌عنوان بهبود­­ دهنده فرآیند فنتون، نقش موثری در تخریب بیشتر آلاینده­ دارند(40).

فرایند اولتراسونیک با استفاده از امواج فراصوت، به­ عنوان فرایندی پاک، سازگار با محیط زیست و بدون تولید محصولات­ جانبی، روش موثری برای تخریب   آلی مقاوم در آب و فاضلاب است (42). نشریات علمی مختلف استفاده از تکنولوژی اکسیداسیون­ پیشرفته همراه با امواج التراسوند را به ‌عنوان تکنولوژی سبز جهت تخریب آلاینده های آلی معرفی می­ کنند(43). از مزایای استفاده از امواج التراسوند، می ­توان به بهره­ برداری آسان، هزینه پایین، عدم نیاز به موادشیمیایی و عدم تولید محصولات واسطه خطرناک اشاره کرد(44). مکانیسم حذف آلاینده ها به‌وسیله امواج­التراسوند به دلیل پدیده کاویتاسیون­صوتیacoustic cavitationو تجزیه حرارتی است که منجر به تولید رادیکال ­های هیدروکسل فعال می ­شود. مطالعات متعددی نشان داده اندکه فرآیند اولتراسونیک به‌تنهایی در تخریب آلاینده­ها موثر نیست و به همین دلیل در این مطالعه از فرآیند نانو فنتون همراه با امواج اولترسونیک برای افزایش راندمان تخریب رنگ استفاده ‌شده است. (25).(45). (46-48)

 در این مطالعه از فرایند سونونانوفنتون­ پیشرفته برای تخریب رنگ رآکتیوقرمز 198 به عنوان یک آلاینده آلی حاوی حلقه بنزنی استفاده ‌شده است(25). در این مطالعه تأثیر پارامترهای pH، غلظت اولیه­ ی رنگ راکتیو 198، دوز نانوذرات ­آهن ­صفرظرفیتی به­ عنوان کاتالیست، غلظت H₂O₂ و قدرت امواج التراسونیک بر فرآیند سونونانوفنتون‌پیشرفته، بررسی شد. همچنین کینتیک فرآیند تخریب رنگ راکتیو رد 198 مورد مطالعه قرار گرفت.

اثرگذاری مطالعه:

نتایج مطالعه فوق با ارتقاء کارایی فرآیند سونونانو فنتون پیشرفته در تخریب رنگ راکتیو قرمز 198 تا میزان قابل توجهی به موفقیت در پالایش و تصفیه آب منجر می‌شود. استفاده از کاتالیست نوظهور نانو آهن صفرظرفیت به عنوان عامل کلیدی افزایش کارایی این فرآیند تا حدودی علاوه بر کاهش غلظت رنگزای راکتیو قرمز 198 در آب، به کاهش آلاینده‌های محیط زیست نیز منجر می‌شود. این نتایج اهمیت بسیاری در حوزه حفاظت از محیط زیست و تولید آب تمیز دارند. بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند سونونانو فنتون به همراه کاتالیست‌های نانو ذراتی می‌تواند بهبود چشمگیری در فرآیندهای تصفیه آب و کاهش آلودگی آب‌ها به وجود آورد و در نهایت به سلامت محیط زیست و انسان‌ها کمک کند. این تحقیق اساسی  در جهت ایجاد راهکارهای نوآورانه برای مدیریت بهتر منابع آب و کاهش تأثیرات منفی آلودگی آب‌ها بر محیط زیست و جامعه است.

1- آیا  ویژگی های نانودذات آهن صفر ظرفیت در حذف راکتیورد 198در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفته مناسب است؟

2- آیا مقدار pHمحلول در خدف راکتیورد198در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفته تاثیر دارد؟

3- آیا  مقدار غلطت رنگ راکتیو در حذف رنگ راکتیورد 198 در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفتهتاثیر دارد؟

4- آیا دوز نانوآهن صفر ظرفیت در حذف رنگ راکتیورد 198در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفته تاثیر دارد؟

5- آیا مقدار غلظت H2O2 در حذف رنگ راکتیورد 198در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفته تاثیر دارد؟

6- آیا مطالعات کینتیک فرآیند در فرایند سونوتانوفنتون پیشرفته  در  حذف رنگ تاثیر دارد؟

تعیین کارایی فرآیندسونو نانو فنتون پیشرفته در تخریب رنگ راکتیوقرمز 198 از محلول¬های آبی با استفاده از کاتالیست نو ظهور نانو آهن صفرظرفیت

1-تعیین ویژگی های نانودذات آهن صفر ظرفیت در حذف راکتیورد 198در فرایند سونونانوفنتون پیشرفته 

2-تعیین اثر مقدار pHمحلول در خدف راکتیورد198در فرایند سونونانوفنتون پیشرفته 

3-تعیین ثر  مقدار غلطت رنگ راکتیو در حذف رنگ راکتیورد 198 در فرایند سونونانوفنتون پیشرفته 

4-تعیین اثر مقدار دوز نانوآهن صفر ظرفیت در حذف رنگ راکتیورد 198در فرایند سونونانوفنتون پیشرفته 

5-تعیین اثر مقدار غلظت H2O2 در حذف رنگ راکتیورد 198در فرایند سونونانوفنتون پیشرفته

6-  تعیین نوع مطالعات کینتیک برای بررسی شرایط  فرایند سونونانوفنتون پیشرفته در حذف رنگ راکتیورد198

شرکت های آب و فاصلاب و شرکت های مهندسین مشاور از دستاوردهای این طرح  بعد از اتحاذ تدابیر لازم درصورت صلاح دید استفاده خواهند کرد.

شرکت های آب و فاصلاب و شرکت های مهندسین مشاور 

اکسیداسیون پیشرفته: به‌عنوان یک تکنولوژی جدید برای حذف و تخریب کامل آلاینده ­های آلی است.

 رادیکال­ هیدروکسیل: به‌عنوان یک اکسید­کننده بسیار قوی و واکنش پذیر، نقش اساسی در تخریب آلاینده های مقاوم در محلول دارد که مواد آلی موجود در محلول های آبی را به دی­اکسید کربن و آب تجزیه می کند.

فرآیند فنتون:  طی این فرآیند در شرایط اسیدی قوی، Fe²⁺ و H₂O₂ باهم واکنش می ­دهند و تولید رادیکال­ هیدروکسیل می دهند.

فرایند اولتراسونیک:  استفاده از امواج فراصوت، به­ عنوان فرایندی پاک، سازگار با محیط زیست و بدون تولید محصولات­ جانبی، روش موثری برای تخریب آلاینده­ های آلی مقاوم در آب و فاضلاب است.

توصیفی -تحلیلی

محلول رنگ که به صورت سنتتیک در آزمایشگاه دانشکده بهداشت تهیه می شود به عنوان جامعه مورد مطالعه در نظر گرفته می شود.

مرحله  1  : تعیین نسبت مولی بهینه H2O2/nFe0

مرحله 2 : تعیین pH بهینه در فرایند

مرحله 3 : تعیین اثر غلظت رنگ اولیه

مرحله 4 : تعیین اثر زمان واکنش

مرحله  1  : تعیین نسبت مولی بهینه H2O2/nFe0

در این مرحله با مقادیر ثابت غلظت رنگ (100 میلی گرم در لیتر)، مقدار pH ثابت و زمان تماس(15-30- 45 -60) مقدار نسبت مولی بهینه H2O2/nFe0  در 4 سطح 2،4،6،8  تعیین می شود بنابراین در این مرحله تعداد نمونه 16 بدست می آید (16=4*4)  

 مرحله 2 : تعیین pH بهینه

پس از تعیین بهینه نسبت H2O2/nFe0 در مرحله 1، در این مرحله با مقادیر ثابت غلظت رنگ (100 میلی گرم در لیتر)، مقدار ثابت نسبت مولی بهینه H2O2/nFe0 و زمان تماس(15-30- 45 -60) مقدار pH بهینه در 4 سطح 3، 5،7،9 تعیین می شود بنابراین در این مرحله تعداد نمونه 16 بدست می آید (16=4*4)

 نیاز ندارد.

دادهای اولیه  با استفاده  آزمایش های انجام شده  در آزمایشگاه بدست خواهد آمد و داده های به دست آمده با نرم افزار EXEL و SPSS  بر اساس آزمون آماریANOVA مورد تجریه و تحلیل قرار خواهدگرفت.

آماده‌سازی کاتالیست نانوذرات ­آهن­ صفر­ظرفیت

به‌منظور آماده‌سازی نانوذرات­ آهن­ صفرظرفیت به­ عنوان کاتالیست، ابتدا به یک ارلن مایر، به میزان 0.65 مولار از سولفات­ فروس اضافه می شود سپس به میزان 20 میلی­ لیتر از محلول سدیم ­بوروهیدرید (1.05 M) به آن اضافه می گردد که حاصل آن سوسپانسیون تیره‌رنگی خواهد بود که حاوی نانو ذرات آهن­صفر بمی باشد. سوسپانسیون فوق تحت تابش­های امواج التراسوند به مدت 5 دقیقه قرار می گیرد بعد از گذشت این زمان ذرات آهن­صفر با استفاده از مگنت جداسازی می گردند و به ترتیب با آب، اتانول و استون تحت شستشو قرار می گیرند و سپس در هوای آزاد به مدت یک شبانه‌روز خشک می شوند و درنهایت در ظرف دسیکاتور نگهداری شده تا به­عنوان کاتالیست برای ادامه کار مورداستفاده قرار گیرند. لازم به ذکر است که مراحل آماده‌سازی نانوذرات ­آهن ­صفرظرفیت در یک ارلن سه دهانه-رآکتور فلاسک ته ­گرد انجام می گیرد که تزریق گاز نیتروژن، ورود پروب التراسوند و اضافه کردن مواد موردنیاز برای ساخت نانوذره‌ی آهن از طریق این سه دهانه‌ی رآکتور انجام گرمی گیرد(49).

آماده‌سازی محلول استوک (محلول آلاینده)

برای تهیه ­ی محلول استوک 20 میلی­ گرم­ در لیتر، 150 میلی‌گرم پودر RRE198 به 750 میلی­ لیتر آب دیونیزه اضافه شد (19).

روند انجام آزمایش‌ها

 آزمایش‌ها در رآکتور سونونانوفنتون انجام می گردد که روند کلی انجام آزمایش‌ها برای فرایند سونو نانو فنتون به‌این‌ترتیب بود که غلطت های معینی از رنگ رآکتیو قرمز 198 آماده شده و به آن دوزهای مختلفی از کاتالیست آهن صفرظرفیت، غلظت‌های مختلف از H₂O₂، اضافه گردیده و با استفاده از محلول‌های اسیدسولفوریک و هیدروکسید سدیم pH محلول در مقادیر مختلف تنظیم می گردد و در زمان‌های مختلف تحت امواج التراسوند با توان و فرکانس‌های مختلف قرار داده شده و سرانجام مقدار مشخصی از محلولی که مرحله قبل را سپری کرده بود را برداشته ش و ذرات آهن صفرظرفیت آن محلول با سانتریفیوژ جداسازی می شود. سپس غلظت رنگ رآکتیو قرمز 198 باقی‌مانده در محلول با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتردر طول‌موج 520 نانومتر اندازه‌گیری و راندمان تخریب طبق معادله زیر محاسبه می گردد. بدین ترتیب مقادیر بهینه‌ی هریک از پارامترهای تأثیرگذار بر فرآیند تخریب رنگ رآکتیو قرمز 198 با استفاده از فرآیند سونو نانو فنتون بدست می آید

0     

 اکسیداسیون پیشرفته: به‌عنوان یک تکنولوژی جدید برای حذف و تخریب کامل آلاینده ­های آلی است.

 رادیکال­ هیدروکسیل: به‌عنوان یک اکسید­کننده بسیار قوی و واکنش پذیر، نقش اساسی در تخریب آلاینده های مقاوم در محلول دارد.

بر اساس راهنمای عمومی اخلاق در پژوهش های علوم پزشکی  از کدهای 1، 2، 3، 5، 7، 9، 28 در این پژوهش استفاده شده است.

کد1:هدف اصلی هر پژوهش‌باید ارتقای سلامت انسان‌ها توأم با رعایت کرامت و حقوق ایشان باشد.

کد2:در پژوهش بر آزمودنی انسانی، سلامت و ایمنی فرد فرد آزمودنی‎ها در طول و بعد از اجرای پژوهش، بر تمامی مصالح دیگر اولویت دارد. هر پژوهشی که بر روی آزمودنی انسانی انجام می‌گیرد، باید توسط افرادی طراحی و اجرا شود که تخصص و مهارت بالینی لازم و مرتبط را داشته باشند.
کد3:پژوهش بر انسان فقط در صورتی توجیه‌پذیر است که منافع بالقوه‌ی آن برای هر فرد آزمودنی بیش‌تر از خطرهای  آن باشد. در پژوهش‌های دارای ماهیت غیر درمانی، سطح آسیبی که آزمودنی در معرض آن قرار می‌گیرد نباید بیش‌تر از آن‌چه باشد که مردم عادی در زندگی روزمره‌ی خود با آن مواجه می‌شوند. حصول اطمینان از این امر برعهده‌ی طراحان، مجریان و همکاران پژوهش و تمامی شوراهای بررسی یا پایش‌کننده‌ی پژوهش از جمله کمیته‌ی اخلاق در پژوهش‌ است.

کد5:قبل از آغاز هر پژوهش پزشکی ، باید اقدامات  اولیه جهت به حداقل رساندن زیان احتمالی وارده به آزمودنی‌ها و تامین سلامت آن‌ها انجام گیرد.

کد7:اگر در حین اجرای پژوهش مشخص شود که خطرات شرکت در این پژوهش برای آزمودنی‌ها بیش از فواید بالقوه‌ی آن است، باید آن پژوهش بلافاصله متوقف شود.

کد9: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.

کد28:پژوهشگران موظفند که نتایج پژوهش‌های خود را صادقانه ، دقیق، و کامل منتشر کنند. نتایج، اعم از منفی یا مثبت، و نیز منابع تأمین بودجه، وابستگی  سازمانی، و تعارض منافع – در صورت وجود – باید کاملاً آشکارسازی شوند. پژوهشگران نباید در هنگام عقد قرارداد انجام پژوهش، هیچ  گونه شرطی را مبنی بر حذف یا عدم انتشار یافته‌هایی که از نظر حمایت کننده‌ی پژوهش  مطلوب نیست، بپذیرند.

-تامین سریع و به‌موقع بودجه جهت تهیه‌ی مواد و تجهیزات موردنیاز جهت اجرا و انجام طرح  

- آلودگی صوتی ناشی از فعالیت راکتور سونو

- عدم وجود آزمایشگاه تخصصی  و دستگاه های تخصصی جهت مشخصه یابی نانو ذره در سطح دانشگاه

-عدم همکاری احتمالی آزمایشگاه های خصوصی جهت مشخصه یابی نانوذره قبل و بعد از فرآیند

سونونانوفنتون پیشرفته- راکتیورد198- آهن صفر ظرفیت

1.           Nasiri A, Rajabi S, Hashemi M. CoFe2O4@ Methylcellulose/AC as a New, Green, and Eco-friendly Nano-magnetic adsorbent for removal of Reactive Red 198 from aqueous solution. Arabian Journal of Chemistry. 2022;15(5):103745.

2.           Salari M, Teymouri E, Nassaj Z. Application of an artificial neural network model for estimating of water quality parameters in the karun river, Iran. Journal of Environmental Treatment Techniques. 2021;9(4):720-7.

3.           Aichour A, Zaghouane-Boudiaf H, Khodja HD. Highly removal of anionic dye from aqueous medium using a promising biochar derived from date palm petioles: Characterization, adsorption properties and reuse studies. Arabian Journal of Chemistry. 2022;15(1):103542.

4.           Qais DS, Islam MN, Othman MHD, Mahmud HE, Quayum ME, Islam MA, et al. WITHDRAWN: Synthesis and characterization of nano-zinc oxide: adsorption of acid blue 92 dye, isotherms, thermodynamics and kinetics. Elsevier; 2021.

5.           Mirzapour P, Kamyab Moghadas B, Tamjidi S, Esmaeili H. Activated carbon/bentonite/Fe3O4 nanocomposite for treatment of wastewater containing Reactive Red 198. Separation Science and Technology. 2021;56(16):2693-707.

6.           Bhatia D, Sharma NR, Singh J, Kanwar RS. Biological methods for textile dye removal from wastewater: A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2017;47(19):1836-76.

7.           Aghajari N, Ghasemi Z, Younesi H, Bahramifar N. Synthesis, characterization and photocatalytic application of Ag-doped Fe-ZSM-5@ TiO2 nanocomposite for degradation of reactive red 195 (RR 195) in aqueous environment under sunlight irradiation. Journal of Environmental Health Science and Engineering. 2019;17(1):219-32.

8.           Ahmadi A, Hajilou M, Zavari S, Yaghmaei S. A comparative review on adsorption and photocatalytic degradation of classified dyes with metal/non-metal-based modification of graphitic carbon nitride nanocomposites: Synthesis, mechanism, and affecting parameters. Journal of Cleaner Production. 2022:134967.

9.           Yaneva Z, Ivanova D, Nikolova N, Toneva M. Organic dyes in contemporary medicinal chemistry and biomedicine. I. From the chromophore to the bioimaging/bioassay agent. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2022;36(1):1-14.

10.         Li Q, Chen Z, Wang H, Yang H, Wen T, Wang S, et al. Removal of organic compounds by nanoscale zero-valent iron and its composites. Science of The Total Environment. 2021;792:148546.

11.         Cai M, Su J, Lian G, Wei X, Dong C, Zhang H, et al. Sono-advanced Fenton decolorization of azo dye Orange G: Analysis of synergistic effect and mechanisms. Ultrasonics sonochemistry. 2016;31:193-200.

12.         Abdullahi SSa, Musa H, Habibu S, Birniwa AH, Mohammad REA. Comparative study and dyeing performance of as-synthesized azo heterocyclic monomeric, polymeric, and commercial disperse dyes. Turk J Chem. 2022;46:1-12.

13.         Singh S, Garg R, Jana A, Bathula C, Naik S, Mittal M. Current developments in nanostructurally engineered metal oxide for removal of contaminants in water. Ceramics International. 2022.

14.         Salari N, Tehrani RM, Motamedi M. Zeolite modification with cellulose nanofiber/magnetic nanoparticles for the elimination of reactive red 198. International Journal of Biological Macromolecules. 2021;176:342-51.

15.         Adane T, Hailegiorgis SM, Alemayehu E. Acid-activated bentonite blended with sugarcane bagasse ash as low-cost adsorbents for removal of reactive red 198 dyes. Journal of Water Reuse and Desalination. 2022.

16.         Badri AF, Palapa NR, Mohadi R, Mardiyanto M, Lesbani A. Mg-Cr Layered Double Hydroxide Intercalated Oxalic Anion to Remove Cationic Dye Solutions: Rhodamine B and Methylene Blue. Journal of Environmental Treatment Techniques. 2021;9(2):383-91.

17.         Lei S, Wang S, Gao B, Zhan Y, Zhao Q, Jin S, et al. Ultrathin dodecyl-sulfate-intercalated Mg-Al layered double hydroxide nanosheets with high adsorption capability for dye pollution. Journal of Colloid and Interface Science. 2020;577:181-90.

18.         Manzoor J, Sharma M. Impact of textile dyes on human health and environment.  Impact of textile dyes on public health and the environment: IGI Global; 2020. p. 162-9.

19.         Biglar F, Talaiekhozani A, Aminsharei F, Park J, Barghi A, Rezania S. Application of ZnO-Nd Nano-Photocatalyst for the Reactive Red 198 Dye Decolorization in the Falling-Film Photocatalytic Reactor. Toxics. 2021;9(10):254.

20.         Esmaeili H, Foroutan R. Adsorptive behavior of methylene blue onto sawdust of sour lemon, date palm, and eucalyptus as agricultural wastes. Journal of Dispersion Science and Technology. 2018.

21.         Tabaraki R, Zahra A. Comparison of Homogeneous and HeterogeneousFenton and Sono-Fenton Decolorization of Titan Yellow: Doehlert Optimization, Response Surface Methodology, and Synergic Effects Study. Iran J Chem Chem Eng Research Article Vol. 2021;40(5).

22.         Boushehrian MM, Esmaeili H, Foroutan R. Ultrasonic assisted synthesis of Kaolin/CuFe2O4 nanocomposite for removing cationic dyes from aqueous media. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020;8(4):103869.

23.         Basturk E, Işık M, Karatas M. Removal of aniline (Methylene Blue) and azo (Reactive Red 198) dyes by photocatalysis via nano TiO2. Desalination and Water Treatment. 2019;143:306-13.

24.         Baghapour MA, Pourfadakari S, Mahvi AH. Investigation of Reactive Red Dye 198 removal using multiwall carbon nanotubes in aqueous solution. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2014;20(5):2921-6.

25.         Safari H, Zaeimdar M, ALasl MK, Shahamat YD, Marandi R. A comparative study on the performance of photo/sono/peroxone processes for the removal and mineralization of reactive dye red 198 from aquatic environments. Zeitschrift für Physikalische Chemie. 2022;236(1):131-53.

26.         Bankole AA, Poulose V, Ramachandran T, Hamed F, Thiemann T. Comparative Study of the Selective Sorption of Organic Dyes on Inorganic Materials—A Cost-Effective Method for Waste Treatment in Educational and Small Research Laboratories. Separations. 2022;9(6):144.

27.         Lucas MS, Dias AA, Sampaio A, Amaral C, Peres JA. Degradation of a textile reactive Azo dye by a combined chemical–biological process: Fenton's reagent-yeast. Water research. 2007;41(5):1103-9.

28.         Vajnhandl S, Le Marechal AM. Case study of the sonochemical decolouration of textile azo dye Reactive Black 5. Journal of Hazardous Materials. 2007;141(1):329-35.

29.         Peternel I, Koprivanac N, Kusic H. UV-based processes for reactive azo dye mineralization. Water research. 2006;40(3):525-32.

30.         Pinheiro HM, Touraud E, Thomas O. Aromatic amines from azo dye reduction: status review with emphasis on direct UV spectrophotometric detection in textile industry wastewaters. Dyes and pigments. 2004;61(2):121-39.

31.         Patel R, Suresh S. Decolourization of azo dyes using magnesium–palladium system. Journal of hazardous materials. 2006;137(3):1729-41.

32.         Weng C-H, Lin Y-T, Yuan H-M. Rapid decoloration of Reactive Black 5 by an advanced Fenton process in conjunction with ultrasound. Separation and Purification Technology. 2013;117:75-82.

33.         Jaafarzadeh N, Zarghi MH, Salehin M, Roudbari A, Zahedi A. Application of Box-Behnken Design (BBD) to Optimizing COD Removal from Fresh Leachate using Combination of Ultrasound and Ultraviolet. J Environ Treat Tech. 2020;8:861-9.

34.         Manna M, Sen S. Advanced oxidation process: a sustainable technology for treating refractory organic compounds present in industrial wastewater. Environmental Science and Pollution Research. 2022:1-29.

35.         Huang Y, Luo M, Xu Z, Zhang D, Li L. Catalytic ozonation of organic contaminants in petrochemical wastewater with iron-nickel foam as catalyst. Separation and Purification Technology. 2019;211:269-78.

36.         Dehghani M, Ghadami M, Gholami T, Ansari Shiri M, Elhameyan Z, Javaheri MR, et al. Optimization of the Parameters Affecting the Fenton Process for Decolorization of Reactive Red 198 (RR-198) from the Aqueous Phase. Journal of Health Sciences & Surveillance System. 2015;3(4):139-45.

37.         Bagheri A, Mahvi AH, Nabizadeh R, Dehghani MH, Mahmoudi B, Akbari-Adergani B, et al. Rapid destruction of the non-steroidal anti-inflammatory drug diclofenac using advanced Nano-Fenton process in aqueous solution. Medica. 2017;5:879.

38.         Aditya W, Notodarmodjo S, Helmy Q, editors. Decolorization of Reactive black-5 Dye by UV based photocatalytic with immobilized ZnO nanoparticles onto ceramic plate surface. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering; 2019: IOP Publishing.

39.         Zhang M-h, Dong H, Zhao L, Wang D-x, Meng D. A review on Fenton process for organic wastewater treatment based on optimization perspective. Science of the Total Environment. 2019;670:110-21.

40.         Scaria J, Gopinath A, Nidheesh P. A versatile strategy to eliminate emerging contaminants from the aqueous environment: heterogeneous Fenton process. Journal of Cleaner Production. 2021;278:124014.

41.         Balachandramohan J, Sivasankar T. Ultrasound assisted synthesis of guar gum-zero valent iron nanocomposites as a novel catalyst for the treatment of pollutants. Carbohydrate polymers. 2018;199:41-50.

42.         Zhang H, Fu H, Zhang D. Degradation of CI Acid Orange 7 by ultrasound enhanced heterogeneous Fenton-like process. Journal of Hazardous Materials. 2009;172(2-3):654-60.

43.         Karami M, Sharafi K, Asadi A, Bagheri A, Yosefvand F, Charganeh SS, et al. Degradation of Reactive Red 198 (RR198) from aqueous solutions by advanced oxidation processes (AOPS): O3, H2O2/O3 and H2O2/ultrasonic. Bulgarian Chemical Communications. 2016;48(Specia):43-9.

44.         Almasi A, Yousefi Y, Soltanian M, Hashemian A, Mousavi A. Investigation of Efficiency on Reactive Red 2 Dye Decolorization by Fenton/Ultrasonic Process. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab (in persian). 2015;26(4):11-21.

45.         Zhang G. The application of aqueous sonochemistry and supercritical water oxidation to environmental engineering: Purdue University; 2001.

46.         Drijvers D, Van Langenhove H, Kim LNT, Bray L. Sonolysis of an aqueous mixture of trichloroethylene and chlorobenzene. Ultrasonics Sonochemistry. 1999;6(1-2):115-21.

47.         Kidak R, Ince NH. Ultrasonic destruction of phenol and substituted phenols: A review of current research. Ultrasonics Sonochemistry. 2006;13(3):195-9.

48.         Collings A, Gwan P. Ultrasonic destruction of pesticide contaminants in slurries. Ultrasonics sonochemistry. 2010;17(1):1-3.

49-Nasiri A, Rajabi S, Hashemi M. CoFe2O4@ Methylcellulose/AC as a New, Green, and Eco-friendly Nano-magnetic adsorbent for removal of Reactive Red 198 from aqueous solution. Arabian Journal of Chemistry. 2022;15(5):103745

50.Ashna P, Heydari R. Removal of Reactive Red 198 from aqueous solutions using modified clay: Optimization, kinetic and isotherm. Journal of the Chilean Chemical Society. 2020;65(4):4958-61.

.            51.Baştürk E, Işık M, Karakaş M. Usage of titanium nanomaterial for the decolorization of Methylene blue and Reactive Red 198 dyes by sonocatalysis. 2021.

در این طرح نیاز به استفاده پرسشنامه و فرم اطلاعاتی نمی باشد.

بررسی کارایی سونو نانو فنتون پیشرفته در تخریب رنگ راکتیوقرمز 198 از محلول­های آبی با استفاده از کاتالیست نو ظهور نانو آهن صفرظرفیت

ندارد

 به‌منظور کاهش اثرات سوء چنین آلاینده های رنگی  باید با استفاده از روش­ تصفیه ­ی مناسب و کارآمد سونونانوفنتون پیشرفته با استفاده از آهن صفر ظرفیت، از ورود آن ها به محیط جلوگیری کرد

. رنگهای رآکتیو ­ استفاده­ گسترده­ای در صنایع  دارند به دلیل داشتن ساختار پیچیده و منشأ مصنوعی، در مقابل نور و مواد شیمیایی بسیار پایدار و مقاوم می‌باشند و از طرفی به دلیل سمیت، پایداری و تجمع پذیری در محیط می تواند اثرات سویی بر انسان و محیط زیست داشته باشد

-

هرینه های طرح شامل هزینه های پرسنلی، هزینه آزمایشات و خدمات تخصصی و هزینه وسایل و مواد نوردنیاز می باشد.

ندارد

ندارد

ندارد

ندارد

ندارد