fa بررسی تخریب نیتروبنزن در محلول های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت آهن صفر ظرفیتی/پلی آنیلین پژوهشي-کامل Research(Original) <p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:90%;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="font-family:b zar;"> نیتروبنزن </span><span style="font-family:b zar;">(</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;">)</span> <span style="font-family:b zar;">به عنوان </span><span style="font-family:b zar;">ماده اصلی سوخت</span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="font-family:b zar;">های مصنوعی، پاک‌کننده</span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="font-family:b zar;">ها، لاستیک، مواد منفجره بوده و در ابعاد وسیع به محیط زیست و آب‌های زیرزمینی تخلیه می‌شود. این ترکیب به عنوان یک آلاینده آلی مقاوم، با سمیت بالا و دارای ساختار شیمیایی پایدار تلقی شده و در غلظت های پایین توانایی ایجاد مخاطرات جدی برای </span><span style="font-family:b zar;">سلامت </span><span style="font-family:b zar;">انسان ها و اکوسیستم را داراست.</span><span style="font-family:b zar;"> بنابراین</span><span style="font-family:b zar;"> هدف از مطالعه حاضر، سنتز نانوفیبر‌کامپوزیت پلی‌آنیلین/ آهن صفر‌ظرفیتی (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">CNFs</span></span><span style="font-family:b zar;">) و</span><span style="font-family:b zar;"> بررسی</span><span style="font-family:b zar;"> توانایی آن در تخریب نیتروبنزن از محیط آبی می</span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="font-family:b zar;">باشد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:90%;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="font-family:b zar;"> مشخصات </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">CNFs</span></span><span style="font-family:b zar;"> با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی<span style="color:black;">،</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">میکروسکوپ الکترونی انتقالی، پراش اشعه ایکس و مغناطیس‌‌سنج لرزشی تعیین شد</span></span><span style="font-family:b zar;">. </span><span style="font-family:b zar;">تاثیر پارامترهای بهره</span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="font-family:b zar;">‌برداری مانند </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span><span style="font-family:b zar;">، غلظت اولیه نیتروبنزن و دوز نانو‌کامپوزیت بر تخریب نیتروبنزن توسط روش سطح‌ پاسخ مورد تجزیه و ‌تحلیل قرار ‌گرفت. برای بررسی اثر متقابل بین متغیرها از مدل </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">Box-Behnken</span></span><span style="font-family:b zar;"> استفاده شد و آنالیز واریانس به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ ‌ها در ‌نظر گرفته شد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:90%;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="font-family:b zar;">نتایج آنالیز واریانس نشان داد که رابطه معنی‌داری بین مدل و داده‌های آزمایش وجود دارد. هم چنین مشاهدات بیانگر این موضوع است که توزیع باقیمانده‌ها دارای شکلی نرمال بوده</span> <span style="font-family:b zar;">و فاکتورهای </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span><span style="font-family:b zar;">، غلظت </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;">، </span><span style="font-family:b zar;">دوز نانو‌کامپوزیت و اثر ‌متقابل غلظت </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;"> و </span><span style="font-family:b zar;">دوز نانو‌کامپوزیت در حذف </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;"> اثری معنادار داشته اند. راندمان حذف بیش از 98 درصد در شرایط بهینه (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span><span style="font-family:b zar;">=2، غلظت </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;"> =</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">mg/l</span></span><span style="font-family:b zar;">40 و دوز </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">CNFs</span></span><span style="font-family:b zar;"> =</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">g/l </span></span><span style="font-family:b zar;">88/0</span><span style="font-family:b zar;">) در زمان 45 دقیقه حاصل شد. آستانه تشخیص (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">LOD</span></span><span style="font-family:b zar;">) و آستانه تعیین مقدار (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">LOQ</span></span><span style="font-family:b zar;">)</span> <span style="font-family:b zar;">به ترتیب 5/1 و 5 میلی گرم در لیتر محاسبه گردید.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;text-indent:17.0pt;line-height:90%;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="font-family:b zar;"> بر اساس نتایج حاصل می‌توان اذعان داشت </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">CNFs</span></span> <span style="font-family:b zar;">کارایی قابل قبولی در تخریب </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;"> دارد. بررسی‌های سینتیکی نیز نشان داد که فرایند تخریب </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NB</span></span><span style="font-family:b zar;"> توسط نانو‌کامپوزیت از مدل سینتیکی درجه یک پیروی می‌کند.</span><span style="font-family:b zar;"> از طرفی، جداسازی این </span><span style="font-family:b zar;">نانوکامپوزیت</span><span style="font-family:b zar;"> به دلیل خاصیت مغناطیسی، امری ساده بوده که می‌تواند کاربرد آن را بهبود دهد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align:right;text-indent:17.0pt;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"></p> <p><strong>Background and purpose:</strong> Nitrobenzene (NB) as the main material of synthetic fuels, cleaners, rubber and explosives is discharged into the environment and groundwater in large-scale. This compound is considered as a persistent organic pollutant with high toxicity and stable chemical structure which can cause serious risks for human health and ecosystem even in low concentrations. Therefore, the aim of present study was to synthesize polyaniline/zero-valent iron composite nano-fiber (CNFs) and its ability in degradation of nitrobenzene from aqueous solution.</p> <p><strong>Materials and methods:</strong> Characterization of CNFs was determined using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and vibrating sample magnetometer. The effect of operational parameters such as pH, NB concentration and nanocomposite dosage on nitrobenzene degradation were analyzed by response surface methodology. Box Behnken model was used to investigate the interaction among variables. Analysis of variance was considered as statistical method for responses analyzes.</p> <p><strong>Results:</strong> ANOVA test showed a significant relationship between statistical model and test data. The observations also revealed that the distribution of residuals were normal and parameters i.e. pH, NB concentration, nanocamposite dosage and interaction of nano-composite and NB concentration had significant effect on removal of NB. The degradation efficiency was over 98% in optimized conditions (pH=2, NB concentration= 40 mg/l, and nanocomposite dosage= 0.88 g/l) that was achieved in 45 minutes. Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification (LOQ) were calculated as 1.5 and 5 mg/l, respectively.</p> <p><strong>Conclusion:</strong> According to the results, polyaniline nanofiber composite/zero-valent iron has a good efficiency in NB degradation. NB kinetic studies showed that the NB degradation process by nanocomposite followed the one order kinetic model. In addition, the nano-composite separation is simple due to its magnetism properties that it can improve its application.</p> کامپوزیت نانوفیبر پلی‌آنیلین/ آهن صفر ‌ظرفیتی, روش سطح‌پاسخ, مدل Box-Behnken, نیتروبنزن, تخریب, محلول آبی polyaniline nanofiber /zero-valent iron composite, response surface methodology, Box-Behnken model, nitrobenzene, degradation, aqueous solution 100 121 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7282-57&slc_lang=fa&sid=1 Samaneh Dehghan سمانه دهقان No PhD Student in Environmental Health Engineering, Development Center for Student Research and Technology Talent, School of Public Health, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشجوی دکترای مهندسی بهداشت محیط، مرکز رشد استعدادهای پژوهشی و فناوری دانشجویی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران Roshanak Rezaei Kalantari روشنک رضایی کلانتری Yes Professor, Department of Environmental Health Engineering, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران Ali Azari علی آذری No PhD Student in Environmental Health Engineering, Faculty of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشجوی دکتری مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران