بررسی تخریب نیتروبنزن در محلول های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت آهن صفر ظرفیتی/پلی آنیلین

نیتروبنزن (NB) به عنوان ماده اصلی سوخت های مصنوعی، پاک کننده ها، لاستیک، مواد منفجره بوده و در ابعاد وسیع به محیط زیست و آب های زیرزمینی تخلیه می شود. این ترکیب به عنوان یک آلاینده آلی مقاوم، با سمیت بالا و دارای ساختار شیمیایی پایدار تلقی شده و در غلظت های پایین توانایی ایجاد مخاطرات جدی برای سلامت انسان ها و اکوسیستم را داراست. بنابراین هدف از مطالعه حاضر، سنتز نانوفیبر کامپوزیت پلی آنیلین/ آهن صفر ظرفیتی (CNFs) و بررسی توانایی آن در تخریب نیتروبنزن از محیط آبی می باشد.
مشخصات CNFs با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی انتقالی، پراش اشعه ایکس و مغناطیس سنج لرزشی تعیین شد. تاثیر پارامترهای بهره برداری مانند pH، غلظت اولیه نیتروبنزن و دوز نانو کامپوزیت بر تخریب نیتروبنزن توسط روش سطح پاسخ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی اثر متقابل بین متغیرها از مدل Box-Behnken استفاده شد و آنالیز واریانس به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ ها در نظر گرفته شد.
نتایج آنالیز واریانس نشان داد که رابطه معنی داری بین مدل و داده های آزمایش وجود دارد. هم چنین مشاهدات بیانگر این موضوع است که توزیع باقیمانده ها دارای شکلی نرمال بوده و فاکتورهای pH، غلظت NB، دوز نانو کامپوزیت و اثر متقابل غلظت NB و دوز نانو کامپوزیت در حذف NB اثری معنادار داشته اند. راندمان حذف بیش از 98 درصد در شرایط بهینه (pH=2، غلظت NB =mg/l40 و دوز CNFs =g/l 88/0) در زمان 45 دقیقه حاصل شد. آستانه تشخیص (LOD) و آستانه تعیین مقدار (LOQ) به ترتیب 5/1 و 5 میلی گرم در لیتر محاسبه گردید.
استنتاج: بر اساس نتایج حاصل می توان اذعان داشت CNFs کارایی قابل قبولی در تخریب NB دارد. بررسی های سینتیکی نیز نشان داد که فرایند تخریب NB توسط نانو کامپوزیت از مدل سینتیکی درجه یک پیروی می کند. از طرفی، جداسازی این نانوکامپوزیت به دلیل خاصیت مغناطیسی، امری ساده بوده که می تواند کاربرد آن را بهبود دهد.