Degradation of benzo (a) pyrene by photo-fenton oxidation process: Optimization of treatment conditions using experimental design

زمینه و هدف: هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs)، از جمله آلاینده‌های بسیار سمی، سرطان‌زا و پایدار می‌باشند که از 2 یا چند حلقه بنزنی ساخته شده‌اند؛ همچنین به علت حلالیت پائین و پایداری آن ها در محیط زیست، در دسته آلاینده‌های آلی پایدار (POPs) قرار می‌گیرند. پرخطر‌ترین ترکیب این گروه بنزو (a) پیرن است که سرطان‌زایی آن توسط سازمان بهداشت جهانی تأیید شده است. در این تحقیق میزان تجزیه بنزو (a) پیرن با استفاده از فرآیند اکسیداسیون فتوفنتون و بهینه سازی شرایط تصفیه با استفاده از طراحی آزمایش مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، اثر غلظت اولیه بنزو (a) پیرن 5/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 میلی گرم بر لیتر، pH بهینه 3، زمان تابش 45، 35، 25، 15، 5 دقیقه، مقدار سولفات آهن 05/0، 15/0، 25/0، 35/0، 45/0 میلی مولار و مقدار H2O2 5/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 میلی مولار مورد بررسی قرار گرفت. 31 نمونه با استفاده از روش آماری مرکب مرکزی تعیین شد. غلطت بنزو (a) پیرن با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مجهز به ستون 18C اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم افزار Design Expert انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که راندمان حذف بنزو (a) پیرن با افزایش مقدار سولفات آهن، H2O2 و زمان تابش افزایش و با افزایش غلظت بنزو (a) پیرن کاهش یافت. حداکثر کارآیی حذف در شرایط 5/3 میلی گرم بر لیتر بنزو (a) پیرن، 35/0 میلی مولار سولفات آهن، 9/2 میلی مولار پراکسید هیدروژن و زمان تابش 45 دقیقه، 93 به دست آمد. نتیجه گیری: طبق نتایج به دست آمده، فرآیند فتوفنتون یک روش موثر در حذف بنزو (a) پیرن از محلول ‌های آبی است و با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، می‌توان این فرآیند پاک را در مقیا‌س‌ بزرگ ‌تر انجام داد

Benzo[a]pyrene Decomposition by UV/ZnO Process: Treatment Condition Optimization by Design of Experiments

Polycyclic aromatic hydrocarbons are nonpolar organic compounds that are made of two or more benzene rings. The most dangerous and the indicator of this group is benzo[a]pyrene consisted of five interlinked benzene rings the carcinogenic effect of which is confirmed by the World Health Organization. In this study, benzo[a]pyrene (BaP) decomposition with UV/ZnO process and treatment condition optimization is studied by design of experiments. The effects of initial concentration of BaP, radiation time, nanoparticle dose and pH were investigated. Thirty one samples were determined using a central composite design. The concentrations of BaP were measured by a high-performance liquid chromatography equipped with an 18 cm column. Data analysis were performed using the Design Expert software. In this study, the effects of BaP concentration, pH, contact time and ZnO concentration were studied. Optimum removal condition was obtained as 76% under 3.5 mg/L BaP, 1.5 g/L nanoparticles, pH equal to 4 and radiation time of 45 min. According to the obtained results UV/ZnO process is an effective procedure for the removal of BaPe from the aquatic solutions and this cleansing process can be done on a larger scale by optimizing the effective operational factor

Eriochrme black-T removal from aqueous environment by surfactant modified clay: equilibrium, kinetic, isotherm, and thermodynamic studies

In this study, the removal of Eriochrome black T (EBT) from aqueous solutions was evaluated by cationic surfactant of hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HDTMA)-modified montmorillonite clay (MC). The effects of contact time, pH, adsorbent dosage, EBT concentration, solution ion strength, and temperature were investigated on the EBT removal. HDTMA-MC was also examined by Fourier transformed infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray diffractometer (XRD). The results illustrated that the experimental data were well followed by the pseudo-second-order kinetic and Freundlich isotherm models. The results also showed HDTMA-MC can be used as an effective adsorbent for the removal of EBT from aqueous solution