حذف آنتراسن از محيط‌‌هاي آبي با استفاده از نانو ذرات مغناطيسي عامل‌‌ دار شده با دندريمر پلي‌ آميدوآمين

Anthracene Removal from Aqueous Media using Functionalized Magnetic Nanoparticles with Poly (amidoamine) Dendrimer

سابقه و هدف: هيدروكربن‌هاي آروماتيك چندحلقه‌‌اي آلاينده‌‌هايي خطرناك درمحيط‌هاي آبي هستند كه به علت داشتن ويژگي‌‌هاي جهش‌‌زايي و سرطان‌‌زايي، تهديدي جدي براي سلامت افراد جامعه تلقي مي‌شوند. بنابراين براي حفظ بهداشت عمومي و محيط زيست، حذف آن‌ها از منابع آبي امري ضروري است. هدف از اين پژوهش حذف آنتراسن از آب آلوده با نانوجاذب دندريمري مغناطيسي است. روش بررسي: در اين تحقيق نانوذرات مغناطيسي توسط پليمرهاي PAMAM دندريمر عامل‌دارشده و با ليگاند سطحي بنزآلدئيد اصلاح شده است. ويژگي‌هاي ظاهري جاذب با SEM، XRD و FTIR بررسي شد. اثر پارامترهاي موثر در جذب و قابليت احياء جاذب در شرايط آزمايشگاهي ناپيوسته مطالعه گرديد و غلظت باقي‌‌مانده آنتراسن در محلول آبي با دستگاه اسپكتروفتومتر خوانده شد. داده‌‌ها با مدل‌هاي مختلف ايزوترم و سينتيك جذب تطابق داده شدند. ملاحظات اخلاقي در اين مطالعه بر اساس دستورالعمل هلسينكي رعايت شد. يافته‌‌ها: نتايج نشان داد كه كارايي حذف آنتراسن در مقدارpH معادل 7، با افزايش زمان تماس تا 20 دقيقه و مقدار جاذب 0/6 گرم بر ليتر، افزايش مي‌‌يابد. هم‌چنين مشخص شد فرايند جذب از ايزوترم لانگموير و سينتيك شبه درجه دوم تبعيت مي‌‌كند. بيشترين ظرفيت جذب جاذب با مقدار mg/g 105 qmax:بيانگر بالا بودن قدرت جذب دندريمر مگنتيت سنتز شده است. بررسي قابليت استفاده مجدد از جاذب نيز نشان داد كه اين نانوساختار مي‌‌تواند با حفظ راندمان بالاي خود در جذب آنتراسن تا 7 دوره احياء شود. نتيجه‌‌گيري: با استناد به نتايج به‌ دست آمده مي‌‌توان بيان كرد كه از نانو پليمر ساخته شده مي‌‌توان به عنوان جاذبي قوي و كارآمد با پتانسيل و ظرفيت جذب بالا براي حذف آنتراسن از محيط‌هاي آبي استفاده كرد.

Background and Objective: Polycyclic aromatic hydrocarbons are hazardous contaminants in aquatic environments due to their mutagenic, cancer-causing properties which are a threat for people in the community. Therefore, it is essential to remove them from water sources to protect public health and the environment. The purpose of this study was to remove anthracene from contaminated water by magnetic dendrimer nanoparticles. Methods and Materials: In this study, magnetic nanoparticles were fabricated by dendrimer-functionalized PAMAM polymers and modified with benzaldehyde ligand on the surface. The adsorbent properties were characterized by SEM, XRD, and FTIR. Then, in a batch study, the effect of operative parameters on the adsorbent and reusability of the sorbent was studied, and residual anthracene concentration in aqueous solution was determined by spectrophotometer. The obtained data were fitted to different isotherm models and kinetic models. Ethical considerations in this study were adhered based on the Helsinki guidelines. Results: The results showed that anthracene removal efficiency increased with contact time up to 20 minutes and adsorbent content up to 0.6 g / L at pH 7 in the solutions. It was also found that the adsorption process follows the Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic model. The highest adsorption capacity of the adsorbent with qmax=105 mg / g indicates a high adsorption capacity of the synthesized magnetite dendrimer. The reusability of the adsorbent also showed that the nanostructure could be recovered by maintaining anthracene uptake efficiency for up to 7 cycles. Conclusion: Based on the obtained results, it can be concluded that the synthesized nanopolymer can be used as an efficient adsorbent with high adsorption potential and capacity for anthracene removal from aqueous media.