پديد آورندگان :
پورمسلمي، حسن دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط , فرزادكيا، مهدي دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط , رضايي، روشنك دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط , يگانه، مجتبي دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط , حسيني، مهدي دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط , غلامي، ميترا دانشگاه علوم پزشكي ايران - مركز تحقيقات تكنولوژي بهداشت محيط
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: افزايش مصرف آفت كش‌ها و روش نامناسب دفع پساب‌هاي كشاورزي، سبب آلودگي منابع آب شده و محيط زيست را به شدت تحت تاثير قرار داده است. 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد (2و4-دي) يكي از سموم علف‌كش مي‌باشد كه مصرف نسبتا گسترده اي در سراسر جهان دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسي كارايي فرايند الكتروفتوكاتاليستي با استفاده از فتو آند نيكل داپ شده با اكسيد روي تثبيت شده بر سطح شيشه فلورين تين اكسايد به روش اسپاترينگ در حذف سم 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد از محيط‌هاي آبي مي‌باشد.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر اثرات متغيرهايpH (3، 5، 7، 9 و 11)، جريان الكتريكي (2-1 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع)، سطح الكترود (32-16 سانتي متر مربع)، غلظت اوليه 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد (10-50 ميلي‌گرم در ليتر) و زمان (0-90 دقيقه) در مقياس آزمايشگاهي و به روش ناپيوسته مورد مطالعه قرارگرفت. همچنين مطالعات معدني سازي و سنتيك فرآيند در شرايط بهينه مورد بررسي قرار گرفت. غلظت باقيمانده 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد توسط دستگاه HPLC در طول موج 283 نانومتر تعيين شد.
يافته‌ها: نتايج حاصل نشان دهنده بيشترين كارايي حذف 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد در pH برابر 7، جريان الكتريكي 2 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع، سطح الكترود 32 سانتي متر مربع، غلظت اوليه 2و4-دي 10 ميلي‌گرم در ليتر و زمان تماس 90 دقيقه، مي‌باشد. فرآيند الكتروفتوكاتاليستي جهت تصفيه پساب حاوي 2و4-دي در شرايط بهينه مي‌تواند 2و4-دي را به ميزان 100 درصد و TOC را به ميزان 79/5 درصد حذف كند. مطالعه مدل‌هاي سنتيكي مختلف نشان داد كه فرايند از واكنش درجه اول پيروي مي‌كند.
نتيجه‌گيري: به‌طور كلي با توجه به نتايج به دست آمده، فرآيند الكتروفتوكاتاليست حاضر را ميتوان به‌عنوان يك روش مناسب براي حذف 2و4-دي كلروفنوكسي استيك اسيد در محيط آبي در نظر گرفت.
چكيده لاتين :
Increasing use of pesticides along with an inadequate discharging of agricultural effluents has polluted water resources and severely affected the environment. 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is one of the herbicides which is widely used all over the world. The aim of this study was to evaluate the efficiency of an electro-photo catalytic process for the removal of the 2,4-D from aqueous media. In this regard, Zn-doped Ni anode was stabilized on FTO surface by sputtering method.
Materials and methods: In the present study, the effects of different variables on the efficiency of the electro-photo catalytic process such as pH (3, 5, 7, 9, and 11), electricity current (1-2 mA/cm2), electrode surface area (16-32 cm2), initial concentration of 2,4-D (10-50 mg/L) and retention time (0-90 min) were investigated in a batch model and on a laboratory scale. Besides, mineralization and kinetics of the process under the optimal conditions were studied. The residual concentration of 2,4-D was measured by HPLC at 283 nm.
Results: The results showed that the highest removal efficiency of 2,4-D was obtained under the following conditions: pH=7, electricity current=2 mA/cm2, electrode surface area=32 cm2, initial concentration=10 mg/L and retention time=90 min. Under the optimal conditions, the maximum removal efficiency (i.e., 100%) and TOC of 79.5% were achieved. In addition, the kinetic studies revealed that the current process followed the first-kinetic-order model.
Conclusion: According to the obtained results, the applied electro-photo catalytic process can be considered as a suitable method for the removal of 2,4-D in aqueous solutions.
