مقایسه طرح‌آزمایش های باکس-بنکن، مرکب مرکزی و دی-اپتیمال در بهینه سازی حذف رنگ فتالوسیانین با نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده با پلی‌آسپارتیک اسید

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

doi
10.22075/chem.2025.36376.2329
چکیده

در این مطالعه، عملکرد طرح‌ آزمایش های باکس-بنکن، مرکب مرکزی و دی-اپتیمال (به ترتیب BBD، CCD یا DOD) برای استفاده در مدل‌سازی و بهینه‌ سازی حذف رنگ فتالوسیانین با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح‌ شده با پلی آسپارتیک اسید (Fe3O4@-PAs) مقایسه شد. به عنوان یک مطالعه موردی، درصد حذف رنگ فتالوسیانین با تمام این رویکردهای طراحی آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفته است. مزایا و محدودیت های این تکنیک های مختلف سطح پاسخ به طور تجربی در نظر گرفته شده است. هر سه طرح در مدل‌سازی آماری و بهینه ‌سازی عوامل تأثیرگذار بر فرآیند (یعنی غلظت اولیه رنگ فتالوسیانین (C) ، مقدار مصرفی جاذب (m)، و pH) کارآمد بودند، اما طرح مرکب مرکزی به دلیل توانایی پیش‌بینی نزدیک‌تر به داده‌های تجربی، سازگارترین طرح بود. بر اساس نتایج CCD، شرایط بهینه برای متغیرهای C، m و pH به ترتیب 40 میلی‌گرم بر لیتر، 9 میلی‌گرم و 3/3 است که به 99 درصد حذف منجر می‌شود. علاوه بر این مطالعات، واجذبی رنگ و استفاده مجدد از جاذب از بخش‌های تکمیلی این تحقیق هستند. لازم به ذکر است که طیف بینی‌‌های تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) و پراش اشعه ایکس (XRD) و تصویر برداری SEM برای بررسی جاذب (Fe3O4@-PAs) استفاده شد.