تهیه نانوچندسازه های سه جزئی آهن صفرظرفیتی-هگزافریت استرانسیم-گرافن برای حذف پادزیست سفتریاکسون از محلول آبی و بهینه‌سازی شرایط با طراحی باکس بنکن

در این مطالعه، برای نخستین بار، نانوچندسازه‏ آهن صفر ظرفیتی‎هگزافریت استرانسیمگرافن تهیه شد و به عنوان جاذبی برای حذف دارو سفتریاکسون از محیط آبی بررسی شد. جاذب‏های تهیه‎شده با میکروسکوپ الکترونی پویشی (sem)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (ftir) و پراش پرتو ایکس (xrd) شناسایی شدند. روش سطح پاسخ (rsm) مبتنی بر طراحی باکس بنکن (bbd) برای به دست آوردن شرایط بهینه آزمایشگاهی به‎کارگرفته شد. بر این پایه، تاثیر عامل‎هایی مانند مقدار جاذب (0.05 تا 0.15 گرم بر لیتر)، ph (5 تا 9) و غلظت اولیه سفتریاکسون (5 تا 15 میلی‏گرم بر لیتر) بر بازده حذف دارو از آب بررسی شد. یک مدل ریاضی برای پیش ‏بینی عملکرد حذف دارو مورد مطالعه قرار گرفت. اهمیت و کفایت مدل با تحلیل وردایی (anova) بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که مدل چند جمله ‏ای درجه دوم یک مدل مناسب و کارآمد برای حذف آلاینده موردنظر از محیط آبی است. سرانجام، طراحی باکس بنکن پیش ‏بینی کرد که مقدار جاذب 0.15 گرم بر لیتر،  ph برابر با 5، غلظت اولیه دارو 10 میلی‏گرم بر لیتر با بازده 99 %، بهترین شرایط برای حذف داروی سفتریاکسون از محلول آبی است.

Synthesis of three-component nanocomposite zero-valent iron-strontium hexaferrite-graphene for the removal of ceftriaxone antibiotic from aqueous solution and optimization of conditions using Box Behnken design

In this study, for the first time, zerovalent iron strontium hexaferritegraphene nanocomposite was synthesized and it was investigated as an adsorbent for removing ceftriaxone drug from aqueous solution. Synthesized adsorbents were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and Xray diffraction (XRD). Response Surface Methodology (RSM) based on Box–Behnken Design (BBD) were used to achieve the optimal experimental conditions. Accordingly, the effects of parameters such as adsorbent dosage (0.050.15 g L1), pH (59), and initial concentration of ceftriaxone (515 mg L1) on removal efficiency were investigated. A mathematical model was surveyed to predict the performance of drug removal. The results indicated that the secondorder polynomial model is an efficient model for the removal of the intended drug. Finally, the Box–Behnken Design predicted that the adsorbent dosage of 0.15 g L1, pH =5, and the initial drug concentration of 10 mg L1 with 99% efficiency was the best condition for the removal of ceftriaxone from the aqueous solution.