بررسی کارایی نانو وایر Fe@Fe۲O۳ به عنوان کاتالیست در تجزیه کاربامازپین ازمحلول های آبی بوسیله فرآیند فنتون

کاربامازپین یکی از ترکیبات دارویی هیدروفیلی شناسایی شده در محیط های آبی می باشد. این داروی روانگردان به دلیل پایداری بیولوژیکی و سمیت برای محیط زیست و انسان نیاز به فرآیند با کارایی بالای حذف و معدنی سازی می باشد. در این مطالعه نانووایر Fe@Fe۲O۳ سنتز شده بوسیله FeCl۳.۶H۲O و NaBH۴ جهت بهبود فرآیند اکسیداسیون فنتون مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامترهای مختلف همچون pH اولیه، غلظتH۲O۲ ، غلظت FeSO۴.۷H۲O، غلظت کاربامازپین، زمان اکسیداسیون و دوز نانووایر بوسیله متدولوژی سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز SEM EDX و XRD نشان داد که مورفولوژی Fe@Fe۲O۳ به شکل نانووایر در سایز بین nm ۴۰-۸۰ سنتز شده است. اپتییم وضعیت اکسیداسیون کاربامازپین در ۴.۳=pH ، غلظت ۲۲H۲O۲ میلی گرم بر لیتر، غلظت FeSO۴.۷H۲O ، ۵۲/۲mg/l ، غلظت کاربامازپین ۷/۷mg/l ، دوز نانووایر ۱۷۹/۴۵mg/l و زمان واکنش ۴۵/۸۸ دقیقه بود. بازدهی اکسیداسیون انجام شده تحت اپتیمم وضعیت تعیین شده بوسیله مدل (۹۹/۸۳%)، موافق با بازدهی پیش بینی شده مدل بدست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان +Fe۲ میزان تجزیه کاربامازپین به دلیل اثر سینرژیستی بین Fe@Fe۲O۳ و Fe+۲ روی تجزیه کاتالیستی H۲O۲ افزایش می یابد. در نتیجه گیری، مطالعه ما توضیح داد که فرآیند فنتون بر پایه نانو وایر Fe@Fe۲O۳ می تواند باعث افزایش نرخ اکسیداسیون کاربامازپین در محلول های آبی شده و همچنین می تواند به عنوان یک فرآیند موثر و پیش تصفیه در تصفیه خانه متداول مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

کاربامازپین ، نانووایر/فرایندفنتون ، متدولوژی سطح پاسخ