Journal of Mazandaran University of Medical Sciences
مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران
J Mazandaran Univ Med Sci
Medical Sciences
http://jmums.mazums.ac.ir
1
admin
1735-9260
1735-9279
fa
jalali
1396
3
1
gregorian
2017
6
1
27
149
online
1
fulltext
fa
بهینه سازی حذف رنگزای ری اکتیو زرد 147 با استفاده از فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 به روش پاسخ سطحی در طرح مرکب مرکزی
Optimizing the Removal of Reactive Yellow 147 Using Magnetic photocatalyst Fe3O4@SiO2@TiO2 by Response Surface Methodology in Central Composite Design
تکنولوژی کنترل محیط زیست
Environmental Control Technology
پژوهشي-کامل
Research(Original)
<p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:92%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">سابقه</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;"> و هدف:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> به دلیل عملکرد نامطلوب واحدهای رنگرزی و ماهیت رنگهای ری</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اکتیو حدود 50 درصد از این رنگها وارد فاضلاب خروجی می شود.</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">این رنگ ها در برابر</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">تجزیه بیولوژیکی مقاوم بوده و برای انسان و موجودات آبزی، سمی، سرطان</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">زا و جهش زا هستند. در این مطالعه تخریب رنگزای ری</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اکتیو زرد 147با استفاده از فوتوکاتالیست مغناطیسی </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@SiO<sub>2</sub>@TiO</span></span></span><sub><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">2</span></span></span></sub> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">مورد بررسی قرار گرفت.</span></span></p>
<p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:92%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">مواد و روش</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">ها:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> برای مطالعه اثرات متقابل پارامترهای موثر در فرآیند از قبیل </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;"> pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اولیه</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">، دوز کاتالیست و دمای محلول و هم</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">چنین بهینه</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">سازی فرآیند </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">حذف فوتوکاتالیستی رنگزای</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">ری</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اکتیو زرد 147 از طرح مرکب مرکزی (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">CCD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">) در روش پاسخ سطحی(</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">RSM</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">) استفاده شد.</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">از این رو تعداد20 آزمایش توسط نرم افزار </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">Design Expert 7.0.0 Trial</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> طراحی شد که همه عوامل در 5 سطح </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:cambria,serif;">α</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">+، 1+، 0، 1-، </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:cambria,serif;">α</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">- طبقه</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">بندی شدند</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;">.</span></span></p>
<p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:92%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">یافته</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">ها:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> نتایج نشان داد که با افزایش دوز کاتالیست و کاهش دما، کارایی فرآیند فوتوکاتالیستی افزایش یافت و راندمان فرآیند فوتوکاتالیستی در </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> اسیدی بسیار بیش</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">تر از </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> قلیایی بود. هم</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">چنین نتایج روش پاسخ سطحی نه تنها سطوح بهینه پارامترهای تجربی را نشان داد بلکه ثابت کرد نقش پارامترهای </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> اولیه و دوز کاتالیست در فرآیند تخریب فوتوکاتالیستی رنگزای </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">ری</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اکتیو زرد 147تحت تابش فرابنفش</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> بسیار بیش</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">تر از دمای محلول است.</span></span></p>
<p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:92%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">استنتاج:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> مطالعه حاضر نشان داد فرایند فوتوکاتالیستی با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، کارایی بالایی در حذف رنگزای </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">ری</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">اکتیو زرد 147</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">دارد</span></span><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;">.</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">هم</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">چنین فوتوکاتالیست سنتز شده تا ده بار بدون افت قابل ملاحظه</span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">ای در راندمان حذف استفاده شد که نشان از پایداری بالای فوتوکاتالیست و اقتصادی بودن فرایند حذف دارد.</span></span></p>
<p><strong>Background and purpose:</strong> Due to the poor performance of industrial dye settings about 50% of the washing dye liquor is discharged into the environment. Inappropriate discharge of dye-containing effluents is undesirable because of their color, resistance to biological treatment systems, toxic, and their carcinogenic or mutagenic nature to life forms. In the present study we investigated the photocatalytic degradation of reactive yellow 147 using magnetic Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@SiO<sub>2</sub>@TiO<sub>2</sub>.</p>
<p><strong>Materials and methods:</strong> A central composite design (CCD) under response surface methodology (RSM) was employed to study the interaction between some parameters, including photocatalyst dose, solution pH, and temperature in order to optimize the removal condition of Reactive Yellow 147 via photocatalytic process. Therefore, 20 tests were designed in Design Expert Software (version 7.0.0). All of these Factors were classified in 5 levels +α, +1, 0, -1, -α.</p>
<p><strong>Results:</strong> There was an increase in removal efficiency with increase in the photocatalyst dosage of Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@SiO<sub>2</sub>@TiO<sub>2</sub> and with decrease in the temperature. Under acidic conditions, the photocatalytic process was more efficient than that under alkaline conditions. The results also indicated that the application of RSM method not only helped to find the optimum levels of experimental parameters, but also proved that the role of initial pH of the solution and temperature were much more dominant than that of photocatalyst dosage in the photodegradation Reactive Yellow 147 under UV light exposure.</p>
<p><strong>Conclusion:</strong> Current study showed that photocatalytic process with optimization of effective<br>
operational factors, is highly efficient in removal of Reactive Yellow 147. The regenerated as-synthesized photocatalyst shows high stability and high efficiency in the degradation of Reactive Yellow 147 even after ten times of successive reuse without a significant drop in removal efficiency which makes this process economical.</p>
<p></p>
پساب صنایع نساجی, رنگزای ریاکتیو زرد 147, اکسیداسیون پیشرفته, روش پاسخ سطحی
textile wastewater, Reactive Yellow 147, advanced oxidation process, response surface methodology
167
180
http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-3801-2&slc_lang=fa&sid=1
saeed
aghel
سعید
عاقل
aghel.saeed@yahoo.com
100319475328460076965
100319475328460076965
No
کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
nader
bahramifar
نادر
بهرامی فر
N.bahramifar@modares.ac.ir
100319475328460076966
100319475328460076966
Yes
استادیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
habibollah
younesi
حبیب الله
یونسی
hunesi@yahoo.com
100319475328460076967
100319475328460076967
No
استاد گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور