حذف اتیل بنزن از محیط های آبی توسط فرآیند ازن زنی کاتالیستی ناهمگن با استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم

سابقه و هدف: اتیل بنزن یک ترکیب آروماتیک سمی و از مشتقات هیدروکربن های نفتی است که معمولا از طریق نشت از صنایع و فعالیت های نفتی، تخلیه زائدات و پساب مربوط به صنایع دارویی، پلاستیک، رزین ها و پتروشیمی به محیط زیست وارد می شود. مطالعه حاضر با هدف امکان سنجی استفاده از نانو ذرات اکسید منیزیم به عنوان کاتالیست در فرآیند ازن زنی جهت حذف اتیل بنزن از محیط های آبی تحت شرایط آزمایشگاهی انجام شده است. مواد و روش ها: این مطالعه تجربی در یک رآکتور نیمه پیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. در این مطالعه اثر متغیرهایی نظیر pH محلول (۳ ،۵، ۷، ۱۲ و ۱۳)، زمان ازن زنی (۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۵۰ دقیقه)، دوز نانو ذره اکسید منیزیم (۱/۰، ۲/۰، ۳/۰، ۴/۰ و ۵/۰ گرم) و غلظت اولیه اتیل بنزن (۱۰، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ میلی گرم در لیتر)، در حذف اتیل بنزن تحت فرآیند ازن زنی کاتالیستی مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور دستیابی به شرایط بهینه آزمایش مدل آماری سطح پاسخ (RSM) طراحی و استفاده شد. هم چنین جهت اندازه گیری مقادیر باقیمانده اتیل بنزن پس از انجام فرآیند از روش کروماتوگرافی گازی استفاده گردید. یافته ها: نتایج حاصل از آنالیز داده ها نشان داد که pH (۰۰۶۳/۰=Pvalue) و دوز کاتالیست (۰۰۰۴/۰=Pvalue) بیش ترین تاثیر را روی متغیر پاسخ (درصد حذف اتیل بنزن) داشته اند. هم چنین شرایط بهینه حذف براساس آنالیز واریانس و مدل مناسب به دست آمده در زمان واکنش ۵۰ دقیقه، pH برابر ۱۲، غلظت اولیه آلاینده کم تر از ۵۰ میلی گرم در لیتر و دوز کاتالیست برابر ۵/۰ گرم در لیتر حاصل شد. تحت این شرایط راندمان حذف معادل ۹۹/۹۹ درصد به دست آمد. استنتاج: فرآیند ازن زنی کاتالیستی در حضور نانو ذرات اکسید منیزیم از کارایی بالایی در حذف اتیل بنزن از محیط های آبی برخوردار می باشد.

Keywords:

MgO nanoparticles , ethyl benzene , catalytic ozonation , response surface methodology , نانو ذره اکسید منیزیم , اتیل بنزن , ازن زنی کاتالیستی , روش سطح پاسخ (RSM)