ساخت نانوکامپوزیت MnFe2O4/ZnO و کاربرد آن در فرآیند فوتو فنتون برای حذف سورفکتانت از محلول های آبی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

رشت، دانشگاه گیلان، دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

چکیده

روش فوتو فنتون یکی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته برای تصفیه پساب های حاوی مواد آلی سخت تجزیه پذیر است. در این پژوهش، حذف سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات به وسیله ی نانوکاتالیزور MnFe2O4/ZnO با فرایند اکسیداسیون فوتوفنتون بررسی شده است. در این مطالعه، ابتدا نانوکامپوزیت MnFe2O4/ZnO سنتز و شناسایی شد و سپس در فرآیند فوتوفنتون تحت نور UV مورد استفاده قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلف مثل pH ، مقادیر مختلف کاتالیزور و هیدروژن پراکسید بر فرآیند بررسی شد. با نانوکاتالیزور سنتز شده در شرایط بهینه، 7 pH=، با غلظت سورفکتانت 5 میلی گرم در لیتر، زمان تماس 30 دقیقه و مقدار پراکسید هیدروژن 24/2 میلی‌ لیتر، بازده حذف 100 درصد به ‌دست آمد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می دهد روش پیشنهادی با استفاده از نانوکاتالیزور سنتز شده درحذف سورفکتانت، بازده بالایی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fabrication of MnFe2O4/ZnO Nanocomposite and its Application in Photo-Fenton Process for the Removal of Surfactant from Aqueous Solutions

نویسندگان [English]

  • Naz Chaibakhsh
  • Reyhaneh Rahimpour
Rasht, University of Guilan, Faculty of Basic Sciences, Department of Chemistry
چکیده [English]

Photo-Fenton oxidation is one of the most efficient advanced oxidation process that is used for the treatment of effluents containing recalcitrant compounds. In this research, the removal of an anionic surfactant, sodium dodecyl sulfate, by MnFe2O4/ZnO nanocatalyst using photo-Fenton advanced oxidation process has been investigated. In this study, the MnFe2O4/ZnO nanocomposite was firstly synthesized and characterized, and then applied in the photo-Fenton oxidation process under UV irradiation. The effect of different parameters, such as pH, catalyst dose and the amount of hydrogen peroxide, on the process were investigated. Under the optimum conditions, at pH = 7, with a surfactant concentration of 5 mg/L, at 30 min using 2.24 mL hydrogen peroxide, the surfactant removal efficiency was 100%. The results show that the proposed method using the synthesized nanocatalyst has a high efficiency in the removal of surfactants.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wastewater
  • Surfactant
  • Sodium dodecyl sulfate
  • Photo-Fenton oxidation
  • Nanocatalyst

مراجع

[1] M.A. Aboulhassan, S. Souabi, A. Yaacoubi and M. Baudu, Int. J. Environ. Sci. Technol. 3 (2006) 327.
[2] M.J. Rosen and J.T. Kunjappu, Surfactants and interfacial phenomena, 4th ed., John Wiley & Sons, NJ, (2012) pp. 616.
[3] P.S. Ambily, S. Rebello, K. Jayachandran and M. S. Jisha, Water Sci. Technol.76 (2017) 2167.
[4] I.C.S. Duarte, L.L. Oliveira, M.S. Mayor, D.Y. Okada and M.B.A. Varesche, Int. Biodeterior. Biodegrad., 64 (2010) 129.
[5] K. Taghavi, S. Purkareim, A. Pendashteh and N. Chaibakhsh, Iran. J. Chem. & Chem. Eng. 35 (2016) 113.
[6] A. Arslan, E. Topkaya, D. Bingöl and S. Veli, Sustain. Environ. Res. 28 (2018) 65.
[7] M.A. Oturan and J.J. Aaron, Crit. Rev. Env. Sci. Technol. 44 (2014) 2577.
[8] M. K. Roya, E. Fatemeh, N. Ali, J. Of Applied Chemistry, 54 (1399) 113, in Persian. 
[9] R. S. Shahrbanoo, N. Pegah, A. Neda, J. Of Applied Chemistry, 52 (1398) 183, in Persian. 
[10] B.A. Southworth and B.M. Voelker, Environ. Sci. Technol. 37 (2003) 1130.
[11] J.L. Wang and L.J. Xu, Crit. Rev. Env. Sci. Technol., 42 (2012) 251.
[12] H. Ikai, K. Nakamura, M. Shirato, T. Kanno, A. Iwasawa, K. Sasaki, Y. Nivano and M. Kohno, Antimicrob. Agents Chemother. 54 (2010) 5086.
[13] B. Aslibeiki and P. Kameli, J. Supercond. Nov. Magn. 28 (2015) 3343.
[14] B. Wyrwas, A. Zgoła‐Grześkowiak, J. Surfactants Deterg. 17 (2014) 191.
[15] A.A. Burbano, D.D. Dionysiou, M.T. Suidan and T.L. Richardson, Water Res. 39 (2005) 107.
[16] S. Talebi, N. Chaibakhsh and Z. Moradi-Shoeili, J. Appl. Res. Technol. 15 (2017) 378.
[17] M.B. Mukhlish, F. Najnin, M.M. Rahman and M. Uddin, J. Sci. Res. 5 (2013) 301.
[18] Y. Wang, Y. Gao, L. Chen and H. Zhang, Catal. Today, 252 (2015) 107.
[19] M. R. Arefi and S. Rezaei-Zarchi, Int. J. Mol. Sci. 13 (2012) 4340.
[20] A.K. Zak, R. Razali, W. A. Majid and M. Darroudi, Int. J. Nanomedicine 6 (2011) 1399.
[21] S. M. Mirbahoush, N. Chaibakhsh and Z. Moradi-Shoeili, Chemosphere 231 (2019) 51.
[22] S. Samakchi, N. Chaibakhsh and Z. Moradi-Shoeili, J. Photochem. Photobiol. A. 367 (2018) 420.
[23] A. Azari, M. Gholami, Z. Torkashvand, A.R. Yari, E. Ahmadi and B. Kakavand, J. Mazandaran Uni. Med. Sci. 24 (1393) 333.
[24] N. Chaibakhsh, N. Ahmadi and M.A. Zanjanchi, Desalin. Water Treat. 57 (2016) 9296.
[25] A.M. Deegan, B. Shaik, K. Nolan, K. Urell, M. Oelgemöller, J. Tobin, and A. Morrissey, Int. J. Environ. Sci. Technol. 8 (2011) 649.
[26] M. Hartmann, S. Kullmann and H. Keller, J. Mater. Chem. 20 (2010) 9002.
[27] C. Ferreiro, N. Villota, J.I. Lombraña, M.J. Rivero, V. Zúñiga and J.M. Rituerto, Water 11 (2019) 337.
[28] M.J. Uddin, M.A. Islam, S.A. Haque, S. Hasan, M.S.A. Amin and M.M. Rahman, Int. Nano Lett. 2 (2012) 19.
شیمى کاربردى روز
دوره 16، شماره 58
فروردین 1400
صفحه 363-376

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار