نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
چکیده
آلایندههای دارویی یکی از معضلات مهم محیطزیستی محسوب میشوند که باید قبل از اینکه وارد محیطزیست شوند، محیطهای آبی از این آلایندهها عاری شوند. روشهای مختلفی برای حذف و تخریب این نوع آلایندهها وجود دارد. روش جذب سطحی، درصورتیکه جاذب مورداستفاده، گرانقیمت نباشد، ازنظر عملیاتی آسان و ازنظر اقتصادی مقرونبهصرفه است. هدف از مطالعهی حاضر، بهینهسازی فرآیند حذف داروی آنتیبیوتیک تتراسایکلین از محلولهای آبی بهوسیله جاذب نانورس و بررسی سینتیک و ایزوترمهای جذب است. در این پژوهش، پس از آماده سازی فیزیکی نانورس و انجام آزمونهای شناسایی نانورس همچون FTIR، XRD و SEM، بهینهسازی پارامترهای مؤثر بر جذب بهوسیله نرمافزار Design Expert انجام گرفت. اثر پارامترهای pH، غلظت اولیه و مقدار جاذب بررسی انجام شد. مقادیر بهینه پارامترهای pH برابر با 5/9، مقدار جاذب برابر با g/l 2/1 و غلظت اولیه جاذب نیز برابر با mg/l 15/21 در دمای °C 25، مدتزمان جذب min 30 و سرعت همزن rpm 1000 بهدست آمد. بررسی مدلهای سینتیکی و ایزوترمهای تعادلی نشان داد که سینتیک جذب از مدل شبه درجه دوم (999/0 = R2) و ایزوترم جذب از مدل ایزوترم لانگمویر پیروی میکند. در شرایط بهینه، نانورس بهعنوان جاذبی کمهزینه و سازگاربا محیطزیست، در جذب تتراسایکلین از محیط های آبی، توانایی مطلوبی میتواند داشته باشد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigating Removal Efficiency of Tetracycline Antibiotic from Aqueous Solutions Using Nanoclay Adsorbent and Study of Effective Parameters, Kinetic Models, and Adsorption Isotherms
نویسندگان [English]
- Parisa Mechinchi 1
- Hassan Aghdasinia 2
- Seyed Jamaleddin Peighambardoust 2
- Mahmoud Zarei 3
1 M. Sc. Alumni, Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical and Petroleum Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Assoc. Professor, Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical and Petroleum Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]
Pharmaceutical contaminants are one of the most important environmental problems that must be cleared of aqueous environments before they enter the environment. Adsorption method is operationally easy and cost-effective if the adsorbent is not expensive. The purpose of this study is optimization the process of removal of tetracycline from aqueous solutions by nanoclay adsorbent and investigation the kinetics and adsorption isotherms. In this study, after preparing the nanoclay, optimization of parameters was done with Design Expert software. The parameters effect of pH, initial concentration and amount of adsorbent were investigated and SEM, XRD and FTIR analyzes were done to identify nanoclay properties. The optimal values of parameters were pH equal to 9.5, adsorbent amount equal to 1.2 g and initial concentration equal to 21.15 mg /l at 25 °C, time of 30 min and stirring speed of 1000 rpm. The study of kinetic models and equilibrium isotherms showed that the adsorption follows the Pseudo-second Order (R2=0.999( and the Langmuir model, respectively. Under optimal condition, nanoclay as a low cost and environmentally friendly adsorbent has a good ability to adsorb tetracycline from aqueous solutions.
کلیدواژهها [English]
- Adsorption
- Design of Experiment
- Nano clay
- Optimization
- Tetracycline