حذف تتراسايكلين از محيط آبي با استفاده از بايوچار جلبك اصلاح شده با منگنز موليبدات: مطالعه ي شاخص هاي موثر، مدل هاي سينتيك و ايزوترم جذب

Removal of Tetracycline from Aqueous Medium Using Modified Biochar: Study of Effective Parameters, Kinetic Models and Isotherms

مقدمه وجود تتراسايكلين در آب‌هاي آشاميدني سبب ايجاد مشكلات بهداشتي براي انسان‌ها مي‌گردد. در مطالعه حاضر توانايي بايوچار (زغال تهيه شده از زيست‌توده‌هاي گياهي) اصلاح شده با منگنز موليبدات، در جذب آنتي‌بيوتيك تتراسايكلين از محيط‌هاي آبي مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش‌ها: اين مطالعه يك مطالعه بنيادي كاربردي مي‌باشد كه در آن از كامپوزيت بايوچار جلبك و منگنز موليبدات به‌عنوان جاذب موثر در حذف آنتي‌بيوتيك تتراسايكلين استفاده شد. در ابتدا موفولوژي و ويژگي‌هاي كامپوزيت سنتز شده تجزيه و تحليل گرديد. سپس اثر شاخص‌هاي عملياتي شامل وزن و مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت آنتي‌بيوتيك و pH بر حذف بررسي شد. همچنين داده‌هاي حاصل نيز با استفاده از مدل‌هاي ايزوترم و سينتيكي و مطالعه ترموديناميكي مورد برازش قرار گرفت. نتايج نتايج آزمايشات نشان داد كه شرايط بهينه در دوز تتراسايكين 10 ميلي‌گرم بر ليتر، pH برابر با 7 و دوز جاذب 75/0 گرم بر ليتر و جذب 81 درصد بود. همچنين داده‌هاي ثابت تعادل با مدل ايزوترم لانگموير با ضريب همبستگي (R2) 99/0 انطباق بيشتري داشت و سينتيك حذف تتراسايكلين نيز از نوع درجه دوم (با ضريب همبستگي 96/0) بود. نتيجه‌گيري: نتايج مطالعه، توانايي بالاي كامپوزيت بايوچار و منگنز موليبدات را در جذب تتراسايكلين نشان داد. به‌دليل جداسازي آسان و عدم باقي مانده موثر در پساب، مي‌توان از اين كامپوزيت براي حذف تركيبات مختلف از منابع آبي استفاده كرد. كليدواژگان:

Introduction The presence of antibiotics in drinking water negatively affects human health. The present study aimed at improving the adsorption performance of tetracycline (TC) by adjusting biomaterial with MnMoO4, which is emanated from aerobic algae. Methods This is a fundamental and applied study in which Algae biochar composite and manganese molybdate as the effective adsorbents in the removal of tetracycline antibiotics were used. This study has some objectives, which are as follows: (a) characterizing composite (biochar modified by MnMoO4), (b) preparing an effective adsorbent for TC evacuation and giving a potential specialized help for TC wastewater treatment under different experimental conditions through altering operational parameters, namely catalyst dosage, pollutant concentration, initial pH of the solution, and (c) concluding adsorption mechanisms, kinetic and equilibrium models that were employed in the experimental data. Results The results indicated that The maximum adsorption performance of TC reached 81% in netural pH. It suggested that optimization of pH was taken into account in netural pH. The adsorption of TC on MMBC shows good agreement with the pseudo-second-order model and the Langmuir isotherm. Conclusion The results showed that algae biochar composite and manganese molybdate highly efficiently absorbed tetracycline. it can be used to remove contaminants from water.