پديد آورندگان :
كماني، حسين دانشگاه علوم پزشكي زاهدان - مركز تحقيقات ارتقاء سلامت، زاهدان، ايران , حسين پناهي، آيت دانشگاه علوم پزشكي زاهدان - كميته تحقيقات دانشجويي - گروه بهداشت محيط، زاهدان، ايران , اشرفي، داود دانشگاه علوم پزشكي گيلان - دانشكده بهداشت - گروه بهداشت محيط، رشت، ايران , كرد مصطفي پور، فردوس دانشگاه علوم پزشكي زاهدان - مركز تحقيقات ارتقاء سلامت، زاهدان، ايران , عمراني گرگري، نسترن السادات دانشگاه آزاد باراجين قزوين - دانشكده صنايع و مكانيك - گروه ايمني بهداشت محيط زيست، قزوين، ايران
كليدواژه :
روش سطح پاسخ , مزوپور , جذب , آنتي‌بيوتيك سفالكسين
چكيده فارسي :
زمينه و هدف: استفاده بي‌رويه از آنتي‌بيوتيك‌ها و تخليه آنها به محيط زيست پيامدهاي جدي و خطرناكي را به دنبال دارد. مزوپورهاي متخلخل از جنس سيليكا از جمله (Mobile Composition Material (-41MCM در سطح وسيعي براي جذب آلاينده‌ها از محيط‌هاي آبي استفاده شده است. هدف از اين مطالعه سنتز مزوپورهاي متخلخل 41-MCM و بررسي كارايي آن در حذف آنتي‌بيوتيك سفالكسين از محيط‌هاي آبي بوده است.
روش بررسي: مطالعه حاضر تجربي - آزمايشگاهي بوده كه به صورت سيستم ناپيوسته انجام گرفت. مشخصات فيزيكي و ساختاري جاذب سنتز شده با تكنيك‌هاي BET، FT-IR و XRD مورد آناليز قرار گرفت. در اين مطالعه اثر متغيرهايي نظير pH محلول (3، 7، 11)، دوز جاذب (200، 500، mg 800)، غلظت اوليه (50، 75، mg/L 100)، زمان تماس (30، 60، min 90) و دماي واكنش (20، 30، C0 40) در حذف آنتي‌بيوتيك سفالكسين تحت فرايند جذب سطحي توسط نانو جاذب‌هاي 41MCM- مورد مطالعه قرار گرفت. جهت دستيابي به شرايط بهينه آزمايش از روش آماري سطح - پاسخ استفاده شد و براي اندازه‌گيري غلظت باقيمانده آنتي‌بيوتيك سفالكسين از دستگاه اسپكتروفتومتر در طول موج حداكثر جذب (nm 258) استفاده شد.
يافته‌ها: آناليز فيزيكي نشان داد كه مزوپورهاي 41-MCM سنتز شده داراي سطح ويژه برابر m2/g 1096/05 است نتايج نشان داد كه (p=0/0001)، دوز جاذب (0/0001=p)، غلظت اوليه (0/0001=p)، زمان تماس (0/01=p)، اثر همزمان pH و غلظت اوليه (0/04=p) و(pH2 (P=0/0002 اثر معني‌داري را روي متغير پاسخ داشتند و شرايط بهينه حذف سفالكسين در pH برابر 3، دوز جاذب mg 800، غلظت اوليه mg/L 50 و زمان تماس min 90 بدست آمد و در اين شرايط راندمان حذف با ضريب مطلوبيت 1 برابر 80/11 درصد بود.
نتيجه‌گيري: براساس نتايج بدست آمده فرايند جذب سطحي توسط مزوپورهاي 41-MCM راندمان نسبتا خوبي در حذف آنتي‌بيوتيك سفالكسين از محيط‌هاي آبي دارد.
چكيده لاتين :
Background and Objective: Extreme use of antibiotics and discharging to the environment lead to serious consequences. Mesoporous silica such as MCM-41 material is widely used to absorb contaminants from the aqueous solution. The aim of this study was to evaluate mesoporous synthesis of MCM-41 and its efficacy for removal of the antibiotic cephalexin from aqueous solution.
Materials and Methods: Physical characteristics and absorbent structure synthesized by techniques BET, FTIR and XRD were analyzed. The effect of variables such as pH values (3, 7, 11), the dose of MCM-41 (200, 500, 800 mg/L), initial concentration of cephalexin (50, 75, 100 mg/L), contact time (30, 60, 90 min), and process temperature (20, 30, 40 0C) on absorption of cephalexin were studied. In order to achieve the optimal experimental conditions, response surface methodology (RSM) model was used.
Results: The results showed that pH (p=0.0001), adsorbent dose (p=0.0001), initial concentration of cephalexin (p=0.0001), contact time (p=0.01), pH2 (p=0.0002) and pH (p=0.04) and initial concentration had a significant impact on the response variable. The optimum removal condition based on analysis of variance and the model was at the reaction time 90 min, pH 3, initial concentration 50 mg/L and adsorption dose 600 mg/L. Under these conditions, the removal efficiency of 81.1% was achieved.
Conclusion: The results showed that adsorption process with the mesoporous MCM-41 had a high efficiency on the removal of cephalexin from the aqueous environments.
