شماره ركورد
27069
پديد آورنده
حسين علي تبار فيروزجاه
عنوان
مطالعه تجربي اثر حضور نانوذرات در جداسازي داروي ايپوپروفن توسط غشاء مايع امولسيوني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1401/06/22
استاد راهنما
دكتر احمد رهبر كليشمي
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت وگاز
چكيده
حضور دارو در محيط، يكي از مسائل قابل توجه جهان امروز است. بيشتر دارويي¬هايي كه توسط انسان ها وحيوانات مصرف مي¬شوند بدون تغيير و يا به شكل متابوليزه شده از طريق ادرار و مدفوع دفع مي¬شوند. بنابراين يافتن روشي مناسب براي حذف اين آلاينده¬ها بسيار حائز اهميت است. اگرچه روش غشاء مايع امولسيوني به دليل سادگي، انتخاب¬پذيري بالا، استخراج سريع و مصرف پايين انرژي برجسته شده است، اما عمليات تجاري سازي آن به دليل ناپايداري امولسيون و مشكل شكست امولسيون پس از فرايند استخراج محدود شده است. پيكرينگ امولسيون پايدار شده توسط ذرات كاربردي مانند نانولوله¬هاي كربني به دليل پايداري طولاني¬تر¬، هزينه وسميت كمتر نسبت به غشاء مايع امولسيوني، به عنوان يك موضوع مورد علاقه محققان¬، در حال گسترش است. با اين هدف، در كار حاضر، استخراج داروي ايپوپروفن به عنوان يك نوع آلاينده در محيط¬هاي آبي، در حضور همزمان نانوذره و سورفكتنت مورد بررسي قرار گرفته است. در فرايند غشاء مايع پيكرينگ امولسيوني از نانولوله كربني چند ديواره به عنوان نانوذره، اسپن85 به عنوان سورفكتنت، آليكوات 336 به عنوان حامل، كروزن به عنوان حلال و سديم كلريد به عنوان فاز داخلي استفاده شده است. با استفاده ازروش سطح پاسخ در نرم افزار ديزاين اكسپرت و براساس طراحي مركب مركزي، بهينه سازي پارامترهاي عملياتي شامل؛ غلظت نانوذره، غلظت اسپن 85، غلظت خوراك، غلظت آليكوات336، زمان اختلاط، سرعت همزدن، سرعت هموژنايزر، زمان امولسيون¬سازي و نسبت فاز داخلي به فاز غشاء انجام گرفت. مؤثر بودن و غير مؤثر بودن پارامترها و برهكمنش¬هاي آن¬ها با يكديگر مورد بررسي قرار گرفته است. يك مدل رگرسيون درجه دوم براي محاسبه¬ي درصد استخراج ايپوپروفن حاصل شد. نمودار¬هاي تك بعدي و سه بعدي براي بررسي تاثير متغيرهاي مختلف روي درصد جداسازي ايپوپروفن توسعه يافت. نتايج بدست آمده از روش سطح پاسخ نشان داد كه بالاترين درصد استخراج ايپوپروفن در شرايط بهينه براي مجموعه اول؛ غلظت %w/v 071/0 نانولوله كربني، %v/v 06/5 اسپن 85، ppm 54/73 غلظت خوراك، %v/v 68/1 غلظت حامل، min 42/6 زمان اختلاط و rpm 246 حاصل شد كه برابر با 63/93 درصد بود. در مجموعه دوم در شرايط بهينه؛ rpm 12145 سرعت هموژنايزر، 34/8 دقيقه زمان امولسيون¬سازي و نسبت فاز داخلي به فاز غشاء 96/0 بالاترين درصد استخراج بهينه برابر با 20/95 درصد حاصل شد. از جنبه¬¬هاي نوآوري اين پژوهش مي¬ توان به استفاده همزمان از نانولوله كربني چند ديواره واسپن 85 به عنوان ماده فعال سطحي در مايع غشايي به همراه حامل آليكوات336 به منظور بهبود پايداري و عملكرد استخراجي غشاء مايع امولسيوني اشاره كرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/07/06
عنوان به انگليسي
Experimental study of the effect of the presence of nanoparticles on the extraction of ibuprofen drug using emulsion liquid membrane
تاريخ بهره برداري
9/13/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حسين علي تبارفيروزجاه
چكيده به لاتين
The presence of drugs in the environment is one of the significant issues in today's world. Most of the drugs consumed by humans and animals are excreted unchanged or in a metabolized form through urine and feces. Therefore, finding a suitable method to remove these pollutants is very important. Although the emulsion liquid membrane method has been highlighted due to its simplicity, high selectivity, fast extraction and low energy consumption, its commercialization operation has been limited due to the instability of the emulsion and the problem of emulsion breakage after the extraction process. The Pickering Emulsion stabilized by special nanoparticles, such as carbon nanotubes, due to their longer stability, cost-effectivity, and less toxicity has been developing as a matter of great interest for researchers. In this study, the extraction of the Ibuprofen drug as a kind of pollutant at the simultaneous presence of the nanoparticle and surfactant has been investigated. In the Pickering Emulsion Liquid Membrane process used in this study, the multi-walled carbon nanotube, Span 85, Aliquat 336, Kerosene, and Sodium chloride solution were used as the nanoparticle, surfactant, carrier, solvent, and internal phase. Using the response surface methodology in Design-Expert software and based on the central composite design, the optimization of the concentrations of multi-walled carbon nanotube, Span 85, feed, and Aliquat 336 and the mixing time, stirring speed, homogenizer speed, emulsification time and internal phase to membrane phase ratio were performed. The significant and non-significant of these six parameters and their interactions with each other have been evaluated. A second-order regression model was obtained for measuring the extraction efficiency of Ibuprofen. The one-dimensional and three-dimensional diagrams were developed for investigating the effect of different variables on extraction efficiency. The maximum extraction efficiency of Ibuprofen obtained by the response surface method at first set was 93.63%, which was achieved at the concentrations of 0.071 %wt/v, 5.06 v/v%, 73.54 ppm, and 1.68 v/v% for the multi-walled carbon nanotube, Span 85, feed, and carrier, respectively, mixing time of 6.42 min, and stirring speed of 246 rpm. In the second set in optimal conditions; 12145 rpm, homogenizer speed, 8.34 minutes of emulsification time and internal phase to membrane phase ratio 0.96, the highest percentage of optimal value equal to 95.20% was obtained. Among the innovative aspects of this research, can be mentioned the simultaneous use of Span 85 and multi-walled carbon nanotube as a surfactant in membrane liquid along with Aliquat336 as the carrier in order to improve the stability and extraction performance of emulsion liquid membrane.
كليدواژه هاي فارسي
ايپوپروفن , غشاء مايع پيكرينگ امولسيوني , نانولوله كربني چند ديواره , اسپن85 , روش سطح پاسخ , درصد استخراج
كليدواژه هاي لاتين
Ibuprofen , Pickering emulsion liquid membrane , multi-walled carbon nanotube , Span 85 , Response surface method , Extraction efficiency
Author
Hossein alitabar-Ferozjah
SuperVisor
Dr. Ahmad rahbar