مطالعه كارايي نانو ذرات مغناطيسي اصلاح شده با آلژينات سديم در حذف بيس فنل A از محيط‌هاي آبي با استفاده از فرآيند فنتون هتروژن

Efficiency of Magnetic Nanoparticles Modified with Sodium Alginate for Removal of Bisphenol A from Aqueous Solutions Using heterogeneous Fenton Process

سابقه و هدف: بيس فنل A مادهاي استروژنيك است كه ميتواند سبب ايجاد اختلال در عملكرد غدد درون‌ريز شود و به دليل استفاده فراوان از آن در صنعت، به‌طور گستردهاي به منابع آب راه پيدا ميكند. هدف اين مطالعه، سنتز نانو ذرات مغناطيسي اصلاح شده با آلژينات سديم و تعيين كارايي آن در حذف بيس فنل A از محيطهاي آبي با استفاده از فرآيند فنتون هتروژن بود. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه ، مهره هاي مغناطيسي آلژينات سديم با استفاده از فناوري نانو و با روش تركيب شيميايي ساخته و كارايي آن در حذف بيس فنل A در رآكتور ناپيوسته در مقياس پايلوت ارزيابي شد. علاوه‌براين، تأثير عامل‌هاي محيطي، شامل pH، زمان واكنش، دوز كاتاليست، غلظت اوليه بيس فنل A و غلظت H2O2 بر كارايي حذف بيس فنل A بررسي شد. غلظت بيس فنل A در نمونهها، با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتري اندازه‌گيري و براي تعيين ويژگي نانوذرات اصلاح شده از پراش اشعه ايكس استفاده شد. يافته‌ها: در اين مطالعه نانوذرات مغناطيسيِ اصلاح شده با آلژينات سديمِ سنتز شده، كاملاً خاصيت مغناطيسي داشته است و تحليل XRD، وجود Fe3O4 را تأييد مي‌كند. نتايج مطالعه نشان داد كه بيشترين بازده حذف بيس فنل A در 5 =pH، زمان واكنش 120 دقيقه، دوز كاتاليست 5 گرم در ليتر و غلظت اوليه 20 ميلي‌گرم در ليتر به دست آمده كه، در حدود 95 درصد است. استنتاج: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه نانوذرات مغناطيسي اصلاح شده با آلژينات سديم در فرايند اكسيداسيون فنتون هتروژن براي حذف بيس فنل A كارايي قابل توجهي دارند.

Background and purpose: Bisphenol A is an estrogenic substance that can cause endocrine dysfunction, which extensively enters water resources due to its large use in industry. The aim of this study was to synthesis modified magnetic nanoparticles with sodium alginate and study of its efficiency for removal of Bisphenol A from aqueous solutions using heterogeneous fenton process. Materials and methods: In present study, sodium alginate magnetic beads were synthesized by nanotechnology and chemical precipitation method and the removal of Bisphenol A was evaluated in a pilot-scale batch reactor. In addition, the effect of environmental factors, including pH, reaction time, catalyst dosage, initial concentration of Bisphenol A, and the concentration of H2O2 on removal efficiency of Bisphenol A was studied. The concentration of Bisphenol A in samples was measured by spectrophotometry instrument and the XRD method was applied to identify the characteristics of modified nanoparticles. Results: In this study synthesized modified magnetic nanoparticles with sodium alginate had complete magnetism properties, and XRD analysis confirmed the presence of Fe3O4. The results showed that the highest removal efficiency of Bisphenol A was obtained at pH=5, reaction time= 120 min, catalyst dose= 5 g/L, and initial concentration= 20 mg/L which was about 95%. Conclusion: According to our results, the magnetic nanoparticles modified with sodium alginate in a heterogeneous Fenton oxidation process are highly efficient in removing Bisphenol A.