تهیه نانوچندسازه های سه جزئی آهن صفرظرفیتی-هگزافریت استرانسیم-گرافن برای حذف پادزیست سفتریاکسون از محلول آبی و بهینه‌سازی شرایط با طراحی باکس بنکن

الموضوعات :

شادان امیری ¹ , محمودرضا سهرابی ² , فرشته مطیعی ³

1 - دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران.
2 - استاد تمام شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
3 - استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 11 الخميس , ذو القعدة, 1441 تاريخ التأكيد : 25 الإثنين , صفر, 1442 تاريخ الإصدار : 17 الإثنين , ربيع الثاني, 1443

الکلمات المفتاحية: گرافن, آهن صفر ظرفیتی, سفتریاکسون, طراحی باکس بنکن, هگزافریت استرانسیم,

ملخص المقالة :

در این مطالعه، برای نخستین بار، نانوچندسازه آهن صفر ظرفیتی-‎هگزافریت استرانسیم-گرافن تهیه شد و به عنوان جاذبی برای حذف دارو سفتریاکسون از محیط آبی بررسی شد. جاذب های تهیه‎شده با میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شدند. روش سطح پاسخ (RSM) مبتنی بر طراحی باکس بنکن (BBD) برای به دست آوردن شرایط بهینه آزمایشگاهی به‎کارگرفته شد. بر این پایه، تاثیر عامل‎هایی مانند مقدار جاذب (05/0 تا 15/0 گرم بر لیتر)، pH (5 تا 9) و غلظت اولیه سفتریاکسون (5 تا 15 میلی گرم بر لیتر) بر بازده حذف دارو از آب بررسی شد. یک مدل ریاضی برای پیش بینی عملکرد حذف دارو مورد مطالعه قرار گرفت. اهمیت و کفایت مدل با تحلیل وردایی (ANOVA) بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که مدل چند جمله ای درجه دوم یک مدل مناسب و کارآمد برای حذف آلاینده موردنظر از محیط آبی است. سرانجام، طراحی باکس بنکن پیش بینی کرد که مقدار جاذب 15/0 گرم بر لیتر، pH برابر با 5، غلظت اولیه دارو 10 میلی گرم بر لیتر با بازده 99 %، بهترین شرایط برای حذف داروی سفتریاکسون از محلول آبی است.

المصادر:

[1] Scold, O.; “Antibiotics and Antibiotics Resistance”, Wiley, New Jersey, 2011.

[2] Sayiner, H.S.; Bakir, T.; Kandemirli, F.; Bulgarian Chemical Communications 50, 398 – 404, 2018.

[3] Zhao, Y.; Liang, X.; Wang, Y.; Shi, H.; Liu, E.; Fan, J.; Hu, X.; Journal of Colloid and Interface Science 523, 7-17, 2018.

[4] Pinto, S.; Lanza, G.D.; Ardisson, J.D.; Lago, R.M..; Journal of the Brazilian Chemical Society 30, 1-8, 2018.

[5] Homem, V.; Santos, L.; Journal of Management 92, 2304-2347, 2011.

[6] Khorsandi, H.; Teymori, M.; Aghapour, A.A.; Jafari, S.J.; Taghipour, S.; Bargeshadi, R.; Applied Water Science 9, 81, 2019.

[7] Luiz Tambosi, J.; Felix de Sena, R.; Favier, M.; Desalination 261, 148–156, 2010.

[8] Fatta-Kassinos, D.; Meric, S.; Nikolaou, A.; Analytical and Bioanalytical Chemistry 399, 251-275, 2011.

[9] Simazaki, D.; Fujiwara, J.; Manabe, S.; Matsuda, M.; Asami, M.; Kunikane, S.; Water Science and Technology 58,1129-1135, 2008.

[10] Nasuhoglu, D.; Rodayan A.; Berk, D.; Yargeau, V.; Chemical Engineering Journal 189– 190, 41– 48, 2012.

[11] Davila-Estrada, M.; Ramírez-Garcia, J.J.; Solache-Rios, M.J.; Gallegos-Perez, J.L; Water, Air, & Soil Pollution 229, 123, 2018.

[12] Arya, V.; Philip, L.; Microporous and Mesoporous Materials 232, 273-280, 2016.

[13] Teixeira, S.; Delerue-Matos, C; Santos, L; Science of the Total Environment. 646,168–176, 2019.

[14] Ribeiro de Sousa, D.N.; Insa, S.; Aparecido Mozeto, A.; Petrovic, M; Faheina Chaves, T; Sergio Fadini, P.; Chemosphere 205, 137-146, 2018.

[15] Zhang, S.; Dong, Y.; Yang, Z.; Yang, W.; Wu, J.; Dong, C.; Chemical  Engineering Journal 304, 325–334, 2016.

[16] Al-Khateeb, L.A.; Almotiry, S.; Abdel Salam, M.; Chemical Engineering 248, 191–199, 2014.

[17] Li, J.; Dou, X.; Qin, H.; Sun, Y.; Yin, D.; Guan, X.; Water Research 148, 70-85, 2019.

[18] Xiaoshu, L.V.; Yunjun, H.; Jie, T.; Tiantian, S.; Guangming, J.; Xinhua, X..; Chemical Engineering Journal 218, 55-64, 2013.

[19] Tang, X.; Wang, Y.M.; Luo, Z.; Wang, L.S.; Hong, R.Y.; Feng, W.G.; Progress in Organic Coatings 75, 124–130, 2012.

[20] Ashiq, M.N.; Qureshi, R.B.; Malana, M.A.; Ehsan, M.F; Journal of Alloys and Compounds 651, 266-272, 2015.

[21] Shi, L.; Yang, J.; Huang, Z.; Li, J.; Tang, Z.; Li, Y.; Applied Surface Science 276, 437-246, 2013.

[22] Bezerra, M.A.; Santelli, R.E.; Oliveira, E.P.; Villar, L.S.; Escaleira, L.A; Talanta 76, 965-977, 2008.

[23] Hasani, K.; Peyghami, A.; Moharrami, A.; Vosoughi, M.; Dargahi, A.; Arabian Journal of Cchemistry 13, 6122-6139, 2020.

[24] Ferreira, S.L.C.; Bruns, R.E.; Ferreira, H.S.; Matos, G.D.; Analytica Chimica Acta 597, 179-186, 2007.

[25] Kumar Sahoo, J.; Konar, M.; Rath, J.; Kumar, D.; Sahoo, H.; Separation Science and Technology 55, 2-17, 2019.

[26] Acik, M.; Lee, G.; Mattevi, C.; Pirkle, A.; Wallace, R.M.; Chhowalla, M.; The journal of Physical Chemistry 115, 19761-19781, 2011.

[27] Kumari, S.; Mankotia, D.; Chauhan, G.S; Journal of Environmental Chemical Engineering 4, 1126-1136, 2016.

[28] Gong, W.; Zhang, Y.; Zhang, Y.J.; Xu, G.; Wei, X.; Lee, K..; Journal of Central South University 14, 196–201, 2007.

[29] Sohrabi, M.R.; Amiri, S.; Fard Masoumi, H.R.; Moghri, M.; Journal of Industrial and Engineering Chemistry 20, 2535-2542, 2014.

[30] Kong, S.; Zhang, P.; Wen, X.; Particuology 6, 185-190, 2008.

[31] Rattana, T.; Chaiyakun, S.; Witit-anun, N.;  Nuntawong, N.; Chindaudom, P.; Oaew, S.; Kedkeaw, C.; Limsuwan, P.; Procedia Engineering 32, 759 – 764, 2012.

[32] Lerf, A.; He, H.; Forster, M.; Klinowski, J.; The Journal of Physical Chemistry B. 102, 4477-4482, 1998.

[33] Hessien, M.M.; Rashad, M.M.; El-Barawy, K.; Journal of Magnetism and Magnetic Material 320, 336-343, 2008.

[34] Nikzad, A.; Ghasemi, A; Kavosh Tehrani, M.; Gordani, G.R.; Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 28, 3579–3586, 2015.

[35] Monshi, A.; Foroughi, M.R.; Monshi, M.R.; World journal of Nano Science and Engineering 2, 154-160, 2012.

[36] Su, C.Y.; Xu, Y.; Zhang, W.; Zhao, J.; Tang, X.; Tsai, C.H; Chemistry of Material 21, 5674-80, 2009.

[37] Sabouri, M.R.; Sohrabi, M.R.; Zeraatkar Moghaddam, A.; cChemistry Select 5, 369-378, 2020.

[38] Oliveira, L.M.; Nascimento, M.A.; Guimaraes, Y.; Oliveira, A.F.; Silva, A.A.; Lopes, R.P.; Journal of the Brazilian Chemical Society 29, 1630-1637, 2018.

[39] Wu, Y.; Liu, W.; Wang, Y.; Hu, X.; He, Z.; Chen, X.; Zhao, Y.; International Journal of Environmental Research and Public Health 15, 2652, 2018.

[40] Vecchio, P.; Haro, N.; Souza, F.; Marcílio, N.; Féris, L.A.; Water Science & Technology 79, 2013–2021, 2019.

[41] Samarghandi, M.R.; Asgari, G.H.; Shokoohi, R.; Dargahi, A.; Arabkouhsar, A.; Desalination and Water Treatment 152, 306–315, 2019.