گوگردزدايي زيستي از دي‌بنزوتيوفن توسط رودوكوكوس اريتروپوليس igts8 در حضور نانوذرات مغناطيسي و نانولوله‌هاي كربني سطح اصلاح‌شده با پلي‌اتيلن‌گليكول

Biodesulfurization of Dibenzothiophene by Rhodococcus erythropolis IGTS8 in the Presence of Magnetic Nanoparticles and Carbon Nanotubes Surface-modified Polyethylene Glycol

اهداف: امروزه نفت خام يكي از منابع اصلي انرژي است. سوختن تركيبات حاوي گوگرد در سوخت هاي فسيلي منجر به توليد اكسيدسولفور مي شود كه اثرات زيان باري براي سلامت و محيط زيست دارد. در حال حاضر روش رايج براي حذف گوگرد، گوگردزدايي شيميايي است. هدف پژوهش حاضر، بررسي اثر نانوذرات مغناطيسي و نانولوله هاي كربني اصلاح شده به عنوان نانوجاذب در بهبود فعاليت گوگردزدايي باكتري رودوكوكوس اريتروپوليس igts8 بود.مواد و روش ها: در پژوهش تجربي حاضر نانوذرات به روش شيميايي هم رسوبي سنتز و نانولوله هاي كربني ابتدا كربوكسيله شدند. نانولوله هاي كربني چندلايه با تركيب سولفوريك اسيد 95% و نيتريك اسيد 52% (نسبت حجمي 3:1) مخلوط و سپس با پلي اتيلن گليكول اصلاح شدند. مشخصه يابي نانوذرات مغناطيسي و نانولوله هاي كربني توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري، پراش پرتو ايكس، سنجش خواص مغناطيسي، آناليز قوس رامان و طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه صورت پذيرفت.يافته ها: سايز نانوذرات 7 تا 8نانومتر تخمين زده شد و نانولوله هاي كربني اصلاح شده بيشترين حلاليت را در آب ديونيزه داشتند. آنها تا دو هفته پايداري نشان دادند. ميزان رشد باكتري در حضور نانوذرات مغناطيسي و نانولوله هاي كربني نسبت به عدم حضور آنها افزايش 40% و 8% و همچنين ميزان فعاليت گوگردزدايي باكتري در حضور نانوذرات مغناطيسي و نانولوله هاي كربني افزايش قابل توجهي نسبت به عدم حضور آنها نشان داد.نتيجه گيري: ساختارهاي نانويي با جذب سطحي تركيبات گوگردي دسترس پذيري آنها را براي باكتري افزايش مي دهند.

Aims Today, crude oil is one of the main sources of energy. The combustion of sulfur-containing compounds in fossil fuels leads to the production of sulfur oxides that has adverse effects to human health and the environment. At the moment, the current method for removal of sulfur is Hydrodesulfurization. The aim of this study was to investigate the effect of magnetic nanoparticles and modified carbon nanotubes as nano-adsorbent on improving the biodesulfurization activity of microorganisms (Rhodococcus erythropolis IGTS8). Materials & Methods In the current experimental study, the nanoparticles were synthesized by chemical co-precipitation and the carbon nanotubes were initially carboxylated. Multi-layer carbon nanotubes were mixed with 95% sulfuric acid and 52% nitric acid (volume ratio 1:3) and, then, modified by polyethylene glycol. In order to characterize nanoparticles and carbon nanotubes, scanning transmission electron microscopy (STEM), X-ray diffraction, magnetic surveys, analysis of arch Raman, and fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) were conducted. Findings The size of nanoparticles was estimated to be 7-8nm and modified carbon nanotubes showed the highest solubility as well as stability in deionized water for two weeks. The growth of microorganisms in the presence of magnetic nanoparticles and carbon nanotubes compared to their absence increased by 40% and 8%, respectively. Moreover the desulfurization activity of microorganisms in the presence of magnetic nanoparticles and carbon nanotubes showed a significant increase compared to their absence. Conclusion Nanoparticles with adsorption of sulfur compounds increase their availability for microorganisms.