تجزیه فتوکاتالیستی علف‌کش 2 و 4 دی‌کلروفنوکسی استیک اسید در محیط‌های آبی با استفاده از نانو ذرات fe2o3/mn3o4 همراه با فعال‌سازی پرسولفات سدیم در مواجهه با تابش فرابنفش

زمینه و هدف: سمیت و پایداری علف‌کش 2 و 4-دی‌کلروفنوکسی استیک اسید (2،4-d) در محیط‌زیست، منجر به ورود این آلاینده به منابع آبی و ایجاد نگرانی های بهداشتی می شود. این مطالعه، کارایی یک فرآیند فتوکاتالیستی با استفاده ازfe₂o₃/mn₃o₄ و فعال‌سازی پرسولفات سدیم (ps) تحت تابش فرابنفش (uv) را جهت حذف این آلاینده ارزیابی کرد.مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، نانوذرات mn₃o₄ به روش ترسیب شیمیایی و fe₂o₃ به روش هیدروترمال سنتز شدند. تاثیر متغیرهای مستقل شامل ph اولیه (10-4)، غلظت پرسولفات سدیم (mg/l0-0/8) و دوز نانوذرات ( g/l0/04-0) بر راندمان حذف 2،4-d با غلظت اولیه mg/l 10 در یک سیستم ناپیوسته بررسی شد. طراحی آزمایش و بهینه‌سازی با استفاده از روش سطح پاسخ و رویکرد طرح مرکب مرکزی انجام شد.یافته ها: شرایط بهینه (phخنثی، غلظت پرسولفات سدیم ps mg/l0/04، دوز هر نانو ذره g/l0/02) فرایند به راندمان حذف 67 درصد پس از 120 دقیقه دست یافت. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که مدل مربع دوجمله ای از دقت و برازش بسیار بالایی (0/99=r2) برخوردار است. ph و غلظت ps تاثیر بیشتری بر راندمان فرآیند نشان دادند. کاهش بازدهی در مقادیر بسیار پایین یا بسیار بالا در هر یک از متغیرها مشاهده شد.نتیجه گیری: فرآیند فتوکاتالیستی، به طور موثر 2،4-d را در محیط‌های آبی تجزیه کرد. روش سطح پاسخ برای مدل‌سازی، بهینه‌سازی و درک برهمکنش پارامترهای عملیاتی موثر بود و به درک و بهبود فرآیند کمک می‌کرد.

photocatalytic degradation of the 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in aqueous media using fe2o3/mn3o4 nanoparticles combined with sodium persulfate activation under ultraviolet irradiation

background: the toxicity and persistence of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-d) lead to its entry into water resources, raising health concerns. this study evaluated the efficiency of a photocatalytic process using fe₂o₃/mn3o4 and sodium persulfate (ps) activation under ultraviolet irradiation for removing this contaminant. materials and methods: in this experimental study, mn₃o₄ and fe₂o₃ nanoparticles were synthesized via chemical precipitation and hydrothermal methods, respectively. the effects of initial ph (4–10), ps concentration (0–0.8 mg/l), and nanoparticle dosage (0.0–0.04 g/l) on the removal of 10 mg/l 2,4-d were investigated in a batch system. experimental design and optimization were performed using the response surface methodology (rsm) with a central composite design (ccd).results:  under optimal conditions (neutral ph, ps: 0.4 mg/l, nanoparticle dosage: 0.02 g/l), the process achieved 67% removal after 120 minutes. analysis of variance (anova) indicated the quadratic model had excellent accuracy and fit (r2 = 0.99). ph and ps concentration had the greatest influence on efficiency, with reduced performance at extremely low or high values of these parameters.conclusion: the photocatalytic process effectively degrades 2,4-d in water. rsm proved valuable for modeling, optimization, and understanding interactions among operational parameters, aiding in process comprehension and improvement.