عنوان مقاله :
بررسي اثر نانو‌چندسازه مغناطيسي عامل‌دار شده با كربوكسي متيل β-سيكلودكسترين براي تخريب سونو فتوكاتاليستي بي‌فنيل‌هاي پلي‌كلره از روغن ترانسفورماتور
عنوان به زبان ديگر :
The study of the effect of magnetic nanocomposite functionalized with carboxymethyl-β-cyclodextrin for sonophotocatalytic degradation of polychlorinated biphenyls from transformer oil
پديد آورندگان :
خمر، ساناز دانشگاه تربيت مدرس نور، مازندران - دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي - گروه محيط زيست , بهرامي فر، نادر دانشگاه تربيت مدرس نور، مازندران - دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي - گروه محيط زيست , يونسي، حبيب اله دانشگاه تربيت مدرس نور، مازندران - دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي - گروه محيط زيست
كليدواژه :
تركيبات بي فنيل هاي پلي كلره , روغن ترانسفورماتور , فرايند سونوفتوكاتاليستي , روش پاسخ سطح
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، كارايي فرايند تخريب سونوفتوكاتاليستي با استفاده از Fe3O4@TiO2 CMCD- به منظور حذف تركيبات بي‌فنيل‌هاي پلي كلره (PCB) از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش پاسخ سطحي (RSM) در طرح مركب مركزي (CCD) مورد بررسي قرارگرفت. سپس، اثر پارامترهاي مهم مانند مقدار كاتاليست، زمان، دما و نسبت روغن به اتانول براي بهينه سازي حداكثر حذف PCBs مورد بررسي قرار گرفتند. همچنين، غلظت و انواع ايزومر‌هاي PCBs موجود در روغن آلوده با استفاده از دستگاه گاز كروماتوگرافي گازي با آشكارساز ECD (GC-ECD) و دستگاه گاز كروماتوگراف گازي- طيف سنج جرمي (GC-MS) تعيين شد. طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR) و ميكروسكوپي الكترون روبشي (SEM) براي بررسي خصوصيات فيزيكي و شيميايي فتوكاتاليست سنتز شده استفاده شد.
بر اساس نتايج آماري، بازده حذفPCBs ، 98 درصد در شرايط بهينه مقدار كاتاليست 74/7 ميلي‌گرم در ميلي ليتر، دماي 25 سانتي‌گراد، زمان 15 دقيقه و نسبت روغن به اتانول 1:5 به‌دست آمد. در بين پارامترهاي مورد بررسي، دما و اتانول (0001/0 p <) بيشترين تاثير را در سرعت حذف PCBs داشتند.نتايج تجربي حاكي از اين است كه استفاده از Fe3O4@TiO2 CMCD- در حضور امواج فراصوت از بازده بالايي در حذف تركيبات PCB برخوردار بوده و مي‌تواند به عنوان يك روش ايده‌آل و اميدوار كننده براي تصفيه تركيبات PCB از روغن ترانسفورماتور آلوده در مقياس صنعتي به كار رود.
چكيده لاتين :
In this study, efficiency of sonophotocatalytic process by CMCD-Fe3O4@TiO2 in order to remove of PCB compounds from transformer oil were investigated by applying the response surface methodology (RSM) in the central composite design (CCD). Then, the effect of important parameters such as catalyst dosage, time, temperature and oil to ethanol ratio were investigated to optimize the maximum PCBs removal. The concentration and types of PCBs congeners in the contaminated oil were determined using a gas chromatography equipped with electron capture detector (ECD) and mass spectrometer (MS). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to examine the physical and chemical properties of synthesized photocatalyst. Based on the statistical results, the removal efficiency of PCBs was achieved 98 % in the optimum conditions of catalyst dose of 7.74 mg/mL, temperature of 25 °C, exposure time of 15 min and ratio of oil to ethanol 1: 5. Among the parameters studied, temperature and ethanol (p <0.0001) had the greatest effect on PCBs removal rate. The experimental results suggests that the use of CM-β-CD-Fe3O4@TiO2 in the presence of ultrasound waves possess a high efficiency in the removal of PCB compounds and can also be used an ideal and promising method on an industrial scale for purification of PCB compounds from contaminated transformer oil.
