حذف علف کش‌های 2و4 دی کلرو فنوکسی استیک اسید و متیل کلرو فنوکسی استیک اسید از محیط‌های آبی با استفاده از نانوجاذب مغناطیسی پلیمردار

زمینه و هدف: استفاده روز افزون از سم و کود شیمیایی در کشاورزی به منظور بهره وری بیشتر از زمین‌های حاصلخیز، منجر به آلودگی منابع آب به انواع آلاینده‌ها از جمله علف کش‌ها شده است. در این پژوهش، یک نانوجاذب مغناطیسی پلیمردار جدید به نام pv/sg3dgo/n سنتز و برای حذف علف کش‌های 2و4 دی کلرو فنوکسی استیک اسید (2,4d) و متیل کلرو فنوکسی استیک اسید (mcpa) به‌کار گرفته شده است.روش بررسی: جهت بررسی ساختار نانوجاذب سنتز شده از تکنیک‌های ftir، fesem، tem، xrd، vsm و tga استفاده و اثر پارامترهای ph، دما، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه بر جذب بهینه علف کش‌ها، مطالعه شد. همچنین مطالعات سینتیکی، ایزوترمی و ترمودینامیکی جذب نیز مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد در شرایط بهینه جذب، شامل ph برابر با 3 برای هر دو علف کش مذکور، زمان تماس min 180 برای علف کش 2,4d و min 300 برای علف کش mcpa، دوز جاذب برابر با g/l 5 و دما برابر با °c 50 برای هر دو علف کش مورد مطالعه، ماکزیمم ظرفیت جذب (qmax) در مورد 2,4d بهmg/g 5/62 و درمورد علف کش mcpa به mg/g 4/94 می‌رسد. همچنین نانوجاذب سنتز شده برای حذف علف کش‌های 2,4d و mcpa از نمونه‌های واقعی با موفقیت کامل (راندمان حذف 100 درصد) به‌کار گرفته شد. شایان ذکر است برای هر دو علف کش مورد تحقیق، داده‌های ایزوترم به‌دست آمده از مدل لانگمویر تبعیت کرد و سینتیک فرایند جذب منطبق بر مدل شبه درجه دوم بود.نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش گویای آن است که نانوجاذب سنتز شده می‌تواند برای حذف علف کش‌های فنوکسی از زه آب‌های بخش کشاورزی و همچنین منابع آب آلوده به آلاینده‌های مورد مطالعه به‌کار گرفته شود.

Removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and 4-chloro-2-methyl phenoxyacetic acid herbicides from aquatic environments by a novel polymer magnetic nanoparticles

Background and Objective: Increased use of pesticides and chemical fertilizers in agriculture in order to increase the productivity of fertile lands has led to pollution of water resources with a variety of pollutants, including herbicides. In this study, a new polymer magnetic nanoadsorbent named PV/Sg3DGO/N was synthesized and used to remove 2,4D and MCPA herbicides from aquatic environment.Materials and Methods: To investigate the synthesized nanoadsorbent structure FTIR, FESEM, TEM, XRD, VSM and TGA techniques were used and the effect of parameters affecting the optimal removal of herbicides by the adsorbent, including pH, temperature, contact time, adsorption dose and initial herbicide concentration was investigated. The kinetic, isotherm and thermodynamic studies of adsorption were also investigated.Results: The results showed that in the optimal adsorption conditions including pH 3 for both herbicides, contact time of 180 min for 2.4D herbicide and 300 min for MCPA herbicide, absorption dose 5 g/L and temperature 50 °C for both herbicides, the maximum absorption capacity (qmax) was 5.62 mg/g for 2.4D and 4.94 mg/g for MCPA. The synthesized nanoparticles that were used to remove 2,4D and MCPA herbicides from real samples were totally successful (100% removal efficiency). For both herbicides studied, the isothermal data followed the Longmuir model (2,4D: R2 = 0.995; MCPA: R2 = 0.998), and the kinetics of the adsorption process was a pseudosecondorder model (2,4D: R2 = 0.991; MCPA: R2 = 0.999).Conclusion: The results of the present study indicate that the synthesized nanoadsorbent can be used to remove phenoxic herbicides from agricultural runoff as well as water sources contaminated with the studied herbicides.