حذف داروی آموکسی‌سیلین از محیط آبی به کمک زئولیت طبیعی اصلاح شده

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 13، دوره 13، شماره 4، اسفند 1398، صفحه 127-138   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

احمد رهبر کلیشمی^{* 1}؛ رضا نودهی²

¹دانشیار مهندسی شیمی، فرآیندهای جداسازی، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران

²کارشناس ارشد مهندسی شیمی، فرایندهای جداسازی، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

زئولیت‌ها، آلومینوسیلیکات‌های بلوری و آبدار فلزهای قلیایی و قلیایی خاکی هستند که به دلیل ساختار شیمیایی و سطح ویژه مناسب، برای حذف و جداسازی آلاینده‌های دارویی، رنگی و فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در پژوهش حاضر، زئولیت طبیعی با آسیاب توپی پودر شد. سپس، به کمک ماده سطح‎فعال کاتیونی ستیل‌تری‌متیل‌آمونیم برمید اصلاح سطح شد. زئولیت اصلاح شده با روش‌های فلورسانس پرتو ایکس (XRF)، طیف‎سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و آزمون BET شناسایی شد. برپایه نتیجه‎های به‎دست آمده، سطح ویژه، میانگین قطر حفره‎ها و حجم کل حفره‎ها زئولیت به ترتیب m²/g  11/931،  nm 31/55 و cm³/g  0/0941 به‌دست آمد. همچنین، کارایی نمونه اصلاح شده برای حذف داروی آموکسی‌سیلین از محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عامل‌های محیطی مانند مقدار جاذب مصرفی، زمان تماس، pH، دما و غلظت اولیه محلول در بازدهی حذف دارو موثر هستند. همچنین، داده‌های آزمایشگاهی فرایند جذب آموکسی‌سیلین با مدل هم‌دمای فرندلیچ و سینتیک شبه مرتبه دوم همخوانی بیشتری دارند. طبق مدل هم‌دمای فرندلیچ، ظرفیت جذب آموکسی‌سیلین با مقدار جاذب مصرفی g/l 2، زمان تماس 180 دقیقه، pH برابر 9 و غلظت اولیه ppm 120 به mg/g 37/3 رسید. 

کلیدواژه‌ها

جذب سطحی؛ زئولیت؛ اصلاح سطح؛ حذف آموکسی‌سیلین

مراجع

[1] Wang, J.; Wang, S.; Journal of Environmental Management 182, 620-640, 2016.
[2] Fallahzadeh, R.A.; Korean Journal of Chemical Engineering, journal article 36, 713-721, 2019.
[3] Xing Zha, S.; Zhou, Y.; Jin, X.; Chen, Z.; Journal of Environmental Management 129, 569-576, 2013.
[4] Weng, X.; Lin, S.; Zhong, Y.; Chen, Z.; Chemical Engineering Journal 229, 27-34, 2013.
[5] Kerkez-Kuyumcu, Ö.; Bayazit, S.; Salam, M.A.; Journal of Industrial and Engineering Chemistry 36, 198-205, 2016.
[6] Liu, H.; Liu, W.; Zhang, J.; Zhang, C.; Ren, L.; Li, Y.; Journal of Hazardous Materials 185, 1528-1535, 2011.
[7] Lima, D.R; Environmental Science and Pollution Research 54, 1-13, 2019.
[8] Elmolla, E.S.; Chaudhuri, M.; Desalination 256, 43-47, 2010.
[9] Tran, M.L.; Fu, C.C.; Juang, R.S.; Environmental Science and Pollution Research 80, 1-10, 2019.
[10] Landry, K.A.; Boyer, T.H.; Water research47, 6432-6444, 2013.
[11] Vergili, I.; Journal of Environmental Management 127, 177-187, 2013.
[12] Le, T.H.; Ng, C.; Tran, N.H.; Chen, H.; Gin, K. Y.H.; Water Research 145, 498-508, 2018.
[13] Tang, S.; Yuan, D.; Rao, Y.; Zhang, J.; Qu, Y.; Gu, J.; Journal of Environmental Management 226, 22-29, 2018.
[14] Jafari, K.; Heidari, M.; Rahmanian, O.; Ultrasonics Sonochemistry 45, 248-256, 2018.
[15] Crini, G.; Bioresource technology 97, 1061-1085, 2006.
[16] Davis, M.E.; Lobo, R.F.; Chemistry of Materials 4, 756-768, 1992.
[17] Sepehr, M.N.; Amrane, A.; Karimaian, K.A.; Zarrabi, M.; Ghaffari, H.R.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 45, 635-647, 2014.
[18] Shayesteh, H.; Rahbar-Kelishami, A.; Norouzbeigi, R.; Journal of Molecular Liquids 221, 1-11, 2016.
[19] Al-Uzri, W.A.; Iraqi Journal of Science 53, 713-723, 2012.
[20] Kowalczyk, P.; Sprynskyy, M.; Terzyk, A.P.; Lebedynets, M.; Namieśnik, J.; Buszewski, B.; Journal of Colloid and Interface Science 297, 77-85, 2006.
[21] Mollahosseini, A.; Toghroli, M.; Journal of Asian Scientific Research 5, 120-125, 2015.
[22] Favvas, E.P.; Tsanaktsidis, C.G.; Sapalidis, A.A.; Tzilantonis, G.T.; Papageorgiou, S.K.; Mitropoulos, A.C.; Microporous and Mesoporous Materials 225, 385-391, 2016.
[23] Bhadra, B.N.; Ahmed, I.; Kim, S.; Jhung, S.H.; Chemical Engineering Journal 314, 50-58, 2017.
[24] Kakavandi, B.; Esrafili, A.; Mohseni-Bandpi, A.; Jonidi Jafari, A; Rezaei Kalantary, R.; Water Science and Technology 69, 147-155, 2014.
[25] Sepehr, M.N.; Kazemian, H.; Ghahramani, E.; Amrane, A.; Sivasankar, V.; Zarrabi, M.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 45, 1821-1834, 2014.
[26] Allen, S.; Mckay, G.; Porter, J. F.; Journal of Colloid and Interface Science 280, 322-333, 2004.
[27] Qiu, H.; Lv, L.; Pan, B.C.; Zhang, Q.J.; Zhang, W.M.; Zhang, Q.X.; Journal of Zhejiang University-Science A 10, 716-724, 2009.