نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، گروه محیط زیست، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
2 استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
3 دانشیار، گروه محیط زیست، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
4 استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
چکیده
نانوجاذبهای پلیمری سیکلودکسترین (CDs)/ پلی اتر بلک آمید PEBA)) با توجه به ماهیتشان از جمله تخلخل پذیری، زیست سازگاری و زیستتخریبپذیری بهعنوان نانوکامپوزیتهای پلیمری نوین از اهمیت کاربردی خاصی برخوردار میباشند. هدف از این پژوهش بهینهسازی حذف جلبک عامل طعم و بو در آب آشامیدنی با استفاده از نانوجاذبهای PEBA/CDs بود. طراحی آزمایشها و تأثیر پارامترهای تجربی بر میزان حذف جلبک، بهصورت سیستماتیک با روش Fractional Factorial انجام گرفت. جهت دستیابی به بیشترین عملکرد حذف جلبک، از روش بهینهسازی RSM استفاده شد. بهمنظور مشخصهیابی این نانوساختارها از طیفسنجی FTIR، تصاویر SEM، فن BET و آنالیز نقشهبرداری استفاده شد. این آنالیزها نشان دادند که محصولات سنتزی دارای خواص ایدهآلی همچون ریختشناسی همگن و توزیع اندازه الیاف در گستره نانومتری هستند. علاوه براین، بر اساس اطلاعات حاصل از آنالیز BET، سطح مؤثر نمونه در حدود m2/g 840 تعیین شد. نتایج بررسیها بر روی جلبک Navicula نشان داد که نانوجاذبهای پلیمری PEBA/CDs میتوانند با کاهش تعداد کلنی جلبک به 5 کلنی بر کیفیتبخشی طعم و بو در آب آشامیدنی تأثیرگذار باشد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که پارامترهای مقدار جاذب پلیمری، حجم آب و مدتزمان تماس بهدلیل داشتن Pvalue برابر با صفر بر میزان حذف جلبک تأثیرگذار هستند. همچنین یافتهها نشاندهنده کاهش تعداد کلنی جلبک به میزان 3 کلنی بود. استفاده از نانوساختارهای نوین و همچنین مطالعه سیستماتیک بهکاررفته در این مطالعه میتوانند بهعنوان یک راهبرد جدید بهمنظور کیفیتبخشی به آب آشامیدنی استفاده شود.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Systematic Design for Optimizing the Removal of Taste and Odor-Causing Algae from Drinking Water using PEBA/CDs Polymeric Nanoadsorbents
نویسندگان [English]
- Mahsa Hooman 1
- Nooshin Sajadi 2
- Reza Marandi 3
- Mojgan Zaeemdar 2
- Niloufar Akbarzadeh Torbati 4
1 PhD Scholar, Department of Environmental Science, Faculty of Marine Science and Technology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assist. Professor, Department of Environmental Science, Faculty of Marine Science and Technology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Assoc. Professor, Department of Environmental Science, Marine science and technology faculty, North Tehran branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Assist. Professor, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]
Cyclodextrin (CDs)/polyether black amide (PEBA) polymeric nanostructures are of particular practical importance due to their nature including porosity, biocompatibility and biodegradability as new polymeric nanocomposites. The aim of this research work was to optimize the odour and taste causing algae in drinking water using PEBA/CDs nanoadsorbents. The design of experiments and the effect of experimental parameters on the rate of algae removal was done systematically by Fractional Factorial method. RSM optimization method was used to achieve the highest algae removal performance. FTIR spectroscopy, SEM images, BET technique and mapping analysis were used to characterize these nanostructures. These analyzes showed that the nanoadsorbents synthesized had ideal properties such as homogeneous morphology and fiber size distribution in the nanometer range. In addition, according to data obtained from BET technique, the surface area of the sample was about 840 m2/g. The results of studies on Navicula algae showed that PEBA/CDs polymeric nanoadsorbents can affect the quality of drinking water by reducing the number of algae colonies to 5 colonies. The results of analysis of variance showed that the parameters of dose of polymeric nanoadsorbents, water volume and contact time (Pvalue = 0.000) affect the rate of algal removal. The results showed a reduction in the number of algae colonies by 3 colonies. The use of novel nanostructures as well as the systematic studies used in this study can be used as a new strategy to improve the quality of drinking water.
کلیدواژهها [English]
- Algae Removal
- Drinking Water Quality
- PEBA/CDs Polymeric Nanoadsorbent
- Systematic Study