عنوان	ارزیابی خواص و عملکرد جذبی نانوکامپوزیت کلینوپتیلولیت فرآوری شده- فریت منیزیم جهت تصفیه پساب دارویی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	جذب سطحی، تتراسایکلین، کلینوپتیلولیت، فریت منیزیم
چکیده	در جهان امروز که مسئله کم آبی و تامین آب شرب به یکی از چالش‌های بزرگ تبدیل شده، افزایش جمعیت و نفوذ آلاینده‌های دارویی همچون آنتی‌بیوتیک پرمصرف تتراسایکلین به آب‌های سطحی و زیرزمینی به این معضل دامن زده است. حضور تتراسایکلین در منابع آبی به دلیل ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌ها و تجزیه ناپذیری، برای انسان و سایر موجودات زنده خطرآفرین است. همچنین بخش عمده‌ای از تتراسایکلین پس از مصرف توسط انسان و سایر موجودات زنده دفع شده و درنهایت وارد آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌شود. بنابراین حذف این آلاینده از منابع آبی محیط‌زیست اهمیت بسیار بالایی دارد. بدین منظور روش جذب سطحی به عنوان یک روش موثر و کم هزینه و بکارگیری جاذب معدنی کلینوپتیلولیت به عنوان یک جاذب ارزان و در دسترس برای حذف تتراسایکلین از پساب آبی مورد توجه قرار گرفته است. با این وجود بکارگیری کلینوپتیلولیت خام به عنوان یک زئولیت طبیعی به دلیل وجود ناخالصی‌های ساختاری در آن، محدود بودن ظرفیت جذب، عدم تکرارپذیری و مشکل در جداسازی با چالش‌هایی همراه است. راهکار‌های موثری جهت غلبه به این چالش‌ها مطرح شده‌اند، از جمله این راهکارها می‌توان به انجام فرآوری شیمیایی و افزودن فریت‌های مغناطیسی به ترکیب کلینوپتیلولیت اشاره کرد. بنابراین در این پژوهش تاثیر استفاده از روش‌های فرآوری شیمیایی اسیدشویی، بازشویی و تعویض یونی جهت اصلاح ساختار و سطح کلینوپتیلولیت، اثر دمای کلسیناسیون بر خاصیت مغناطیسی و عملکرد جذبی فریت منیزیم و اضافه کردن آن به جاذب فرآوری شده کلینوپتیلولیت با ترکیب درصدهای مختلف و در نهایت تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف بر راندمان حذف تتراسایکلین از محلول آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با انجام فرآوری شیمیایی روی جاذب کلینوپتیلولیت، علاوه بر حذف ناخالصی‌های ساختار جاذب و رفع مشکل عدم تکرارپذیری، مورفولوژی یکنواخت‌تر و متخلخل‌تری در جاذب ایجاد شد. همچنین نتایج آنالیزهای شناسایی نشان داد که بعد از انجام فرآوری‌های شیمیایی، ساختار جاذب حفظ شده و هیچ تخریب ساختاری مشاهده نشد. در میان فرآوری‌های شیمیایی انجام شده، روش بازشویی باعث افزایش مساحت سطح، ایجاد ساختاری همگن‌تر و توزیع بهتر سایت‌های فعال در کلینوپتیلولیت و در نهایت عملکرد بهتر آن در حذف آلاینده تتراسایکلین شد. از طرفی با بررسی تاثیر دمای کلسیناسیون بر خاصیت مغناطیسی فریت منیزیم و عملکرد آن در حذف تتراسایکلین مشخص شد که فریت منیزیم کلسینه شده در دمای °C600 از خاصیت مغناطیسی مناسب و عملکرد جذب مطلوبی برخوردار است. همچنین با قرار گرفتن 20 درصد وزنی فریت منیزیم در کنار کلینوپتیلولیت بازشویی شده بالاترین راندمان حذف و ظرفیت جذب، نسبت به سایر درصدهای وزنی سنتز شده مشاهده شد. دلیل این امر توزیع مناسب‌تر و یکنواخت‌تر فریت منیزیم روی سطح کلینوپتیلولیت و به وجود آمدن برهمکنش بسیار قوی میان آن‌ها، مساحت سطح بیشتر و دسترسی بهتر مولکول‌های آلاینده به سایت‌های فعال در این ترکیب است. بالاترین راندمان حذف تتراساکلین توسط جاذب منتخب در شرایط عملیاتی بهینه (5pH=، غلظت تتراسایکلین ppm 10 و دوز جاذب g/L 1) برابر با 58/91% و ظرفیت جذب آن نیز mg/g 158/9 بدست آمد. با ارزیابی ایزوترم و مطالعات سینتیکی جذب مشخص شد که داده‌های آزمایشگاهی با ایزوترم لانگمویر و سینتیک شبه مرتبه دوم مطابقت دارند. نتایج بدست آمده از ارزیابی ترمودینامیک فرآیند جذب سطحی تتراسایکلین نشان داد که فرآیند جذب از نوع فیزیکی، گرمازا و خود به خودی بود. نتایج ارزیابی قابلیت استفاده مجدد نشان داد که بعد از 5 سیکل استفاده، جاذب منتخب همچنان عملکرد مناسبی داشته و تغییری در ظرفیت جذب آن مشاهده نشد. همچنین این جاذب در حذف همزمان دو آلاینده دارویی تتراساکلین و سیپروفلوکساسین نیز عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد و کاهش محسوسی در راندمان حذف تتراسایکلین مشاهده نشد. این نتایج انتخاب‌پذیری بالای نانوکامپوزیت سنتز شده را تا حدود زیادی تایید نمود.
پژوهشگران	روجیار اکبری سنه (استاد راهنما)، آرمان سلطانی (دانشجو)، فرهاد رحمانی چیانه (استاد مشاور)، امید احمدی (استاد مشاور)