Removal of Ibuprofen from aqueous solution by using ZnO-SiO2 (CTAB)‎ and Fe3O4-SiO2 (CTAB)‎ nanoparticles : a kinetic and thermodynamic study

العناوين الأخرى

إزالة الإيبوبروفين من المحاليل المائية باستخدام جسيمات ZnO-SiO2 (CTAB)‎ AND Fe3O4-SiO2 (CTAB)‎ النانونية : دراسة حركية و ثيرموديناميكية

مقدم أطروحة جامعية

Sulayman, Salih

مشرف أطروحة جامعية

al-Jabiri, Muhammad

الجامعة

جامعة بيرزيت

الكلية

كلية العلوم

القسم الأكاديمي

دائرة الكيماء

دولة الجامعة

فلسطين (الضفة الغربية)

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2021

الملخص العربي

في الآونة الأخيرة، أصبح تلوث المياه مشكلة عالمية، بسبب تطور الصناعة ونمو السكان.

حيث ان المخلفات الصيدلانية التي يتم إدخالها إلى البيئة من خلال تيارات المياه العادمة لها تأثيرات ضارة على الإنسان والبيئة كما انها نشطة بيولوجيا.

احدى هذه الملوثات هو مركب الإيبوبروفين (IBU) حيث انه دواء شائع مضاد للالتهابات غير قابل للتحلل الحيوي يستخدم لعلاج الألم والحمى ووجد أنه يتراكم في الأجزاء البيئية.

وفي الفترة الاخيرة اكتسبت المواد النانوية الكثير من الاهتمام كمواد فعالة في إزالة بقايا الأدوية من مياه الصرف الصحي في هذه الدراسة تم تحضير نوعين من جسيمات السيليكا النانوية CTAB))Fe3O4-SiO2 و (CTAB) ZnO-SiO2 باستخدام الطرق الخضراء وقد تم تشخيص هذه الجسيمات بتقنيات مثل مثل (FT-IR)و (XRD) و (SEM) و(TEM)و (EDX).

هدفت الدراسة إلى وصف امتزاز IBU باستخدام (CTAB) Fe3O4-SiO2 و (CTAB) ZnO-SiO2 حيث أجريت دراسة مقارنة لتقييم فعالية (CTAB) Fe3O4-SiO2 و (CTAB) ZnO-SiO2 النانوية في إزالة IBU من محاليل مائية .

علاوة على ذلك، تم دراسة تأثير العوامل المختلفة التي قد تؤثر على كفاءة الإزالة، مثل درجة الحموضة وقت الامتصاص، تركيز الملوثات الأولية، ودرجة الحرارة أظهرت النتائج أن عملية إزالة IBU باستخدام جسيمات (CTAB) Fe3O4@SiO2 كانت أسرع من تلك الخاصة بـ (CTAB) ZnO-SiO2 كما تم استخدام النماذج الحركية الشرح عملية الامتزاز وأظهرت النتيجة الحركية أن امتزاز IBU باستخدام جسيمات CTAB))Fe3O4-SiO2 و (CTAB) ZnO-SiO2 قد اتبعت نموذج معادلة الدرجة الثانية.

كما تم تحليل البيانات التجريبية للتوازن باستخدام نموذجي Langmuir و Freundlich عند تساوي الحرارة وعند درجات حرارة مختلفة وتظهر الدراسة عند تساوي الحرارة أن أقصى سعة امتزاز لجسيمات CTAB))Fe3O4-SiO2 أكثر من جسيمات (CTAB) ZnO-SiO2 .

كما أشارت النتائج الديناميكية الحرارية إلى أن امتزاز IBU عبر كلا النوعين من الممتزات هو عملية مائلة نحو النواتج وطاردة للحرارة.

قد تكون هذه الطريقة المطورة مفيدة لإزالة بقايا عقار الإيبوبروفين من موارد المياه الطبيعية عند درجة حموضة معينة مع كمية منخفضة من الامتصاص.

الملخص الإنجليزي

Recently, water pollution has become a global issue, due to the development of industry and the growth of the population.

Pharmaceutical residues which are introduced into the environment through wastewater streams, have adverse effects on humans and the environment and are biologically active.

Ibuprofen (IBU) is a common nonsteroidal anti-inflammatory non-biodegradable drug used for the treatment of pain and fever which was found to accumulate in environmental compartments.

Recently, nanomaterials have gained a lot of attention as effective substances for removing pharmaceuticals residue from wastewater.

Silica nanoparticles Fe3O4-SiO2 (CTAB) and ZnO-SiO2 (CTAB) were prepared by green approaches and characterized using Fourier Transform- Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), and Energy-dispersive spectroscopy (EDS) techniques.

This study is aimed to investigate the adsorption of IBU via Fe3O4-SiO2 (CTAB) and ZnO-SiO2 (CTAB).

The comparative study was performed to evaluate the effectiveness of Fe3O4-SiO2 (CTAB) and ZnO-SiO2 (CTAB) nanoparticles in the removal of IBU from waste water.

Moreover, the effect of different parameters which may affect the removal efficiency, such as pH, contact time, initial pollutant's concentration, and temperature, was investigated.

The results showed that the IBU removal process using Fe3O4-SiO2 (CTAB) was faster than that of ZnO-SiO2 (CTAB) NP’s.

The kinetic models, which were used to explain the adsorption process and the kinetic result showed that IBU adsorption using Fe3O4-SiO2 (CTAB) and ZnO-SiO2 (CTAB) NP’s have followed the pseudo-second-order model.

The equilibrium experimental data were analyzed using Langmuir and Freundlich isotherm models at different temperatures, and the isotherm studies showed that the maximum adsorption capacity of Fe3O4-SiO2 (CTAB) exceeds that of ZnO-SiO2 (CTAB).

The thermodynamic parameters indicated that the adsorption of IBU via both types of adsorbent favors the products and have exothermic nature.

The developed method may be useful for the removal of ibuprofen drug residue from natural water resources at specific pH values with small adsorbent amounts and short agitation time.

التخصصات الرئيسية

الكيمياء

عدد الصفحات

131

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

الإنجليزية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-1429170