zahra beagom mokhtari-hosseini
-
Background and Objective
Ganoderma lucidum, with its medicinal characteristics, is one of the most beneficial fungi in traditional Asian medicine. This fungus low efficiency of ganoderic acid production has limited its use as a valuable secondary metabolite. Environmental stresses and elicitors such as microbial volatile organic compounds in co-cultures can increase ganoderic acid production. To investigate effects of variables of co-culture time and volume on Ganoderma lucidum growth and ganoderic acid production, Bacillus subtilis and Aspergillus niger were aerially co-cultured with Ganoderma lucidum.
Material and MethodsTo investigate fungus growth and production of ganoderic acid using bubble column bioreactor, effects of independent variables of temperature, initial inoculation, length-to-diameter ratio (L: D) and aeration were investigated using Taguchi method. Then, effects of co-culture of Ganoderma lucidum with Bacillus subtilis and Aspergillus niger under optimum conditions were investigated.
Results and ConclusionOptimizing effects of co-culture time and volume variables led to 2.9-fold increases in production of ganoderic acid, compared to the control sample. Optimization of biomass production in the bioreactor showed that biomass production increased significantly by increasing the initial inoculation percentage and temperature. These two variables significantly affected ganoderic acid production and its optimum production point was 10% of initial inoculation, temperature of 25.6 °C, L: D of 4:8 and aeration rate of 0.64 vvm. Gas holdup investigation for air-water and air-fermentation media systems showed that the presence of suspended solids and aeration rate affected gas holdup. Microbial volatile organic compounds in co-culture of microorganisms can increase ganoderic acid production by Ganoderma lucidum. Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
Keywords: Ganoderma lucidum Ganoderic acid Aerial co-cultivation Bubble column bioreactor Taguchi method -
The adverse effects caused by the increase in nitrate concentration in drinking water have prompted researchers to find green and economical methods for nitrate removal. Mineral materials are suggested for this purpose due to their economic and environmental benefits. In this study, Iranian natural zeolite was used for this purpose. An organic surfactant, HDTMA-Br, was used to modify the natural zeolite. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) verified that the surfactant was loaded on the zeolite surface. The influence of various parameters on adsorption was studied using the Taguchi method. They were screened by Taguchi’s L8 array, and four significant variables were determined: mass of adsorbent, particle size, contact time, and competing anion concentration. The Taguchi L9 array was used to determine the optimum condition of these significant variables. Analysis of the results showed that the concentration of the competing anion was the most significant variable on the nitrate adsorption by the surfactant modified zeolite (SMZ). In the optimum conditions, SMZ removed about 90% of nitrate from the aqueous solution obtained at a 20 mg/L initial nitrate concentration, 10 min contact time, 15 g adsorbent, and without any competing anion. The study of the adsorption isotherms showed that the nitrate adsorption process by SMZ from the aqueous solution fits well with the Freundlich and linear models.Keywords: Adsorption, Sabzevar zeolite, Taguchi method, Nitrate
-
Background and Objective
Lentinus edodes (Shiitake) is a rich source of secondary metabolites, including exopolysaccharides. These compounds strengthen the immune system and play essential roles in prevention and treatment of several diseases, in cluding cancers. A way to increase production of polysaccharides is the use of elicitors. Examples of these elicitors include microbial volatile organic compounds, which are produced in microo - rganism co - cultures. The objective of this study was to investi gate effects of these compounds on production of Shiitake exopolysaccharides.
Material and MethodsTo decrease cultivation time, Shiitake was cultured in four culture media, including (1) potato dextrose broth, (2) potato dextrose broth and D - glucose, (3) malt extract broth and (4) malt extract broth and D - glucose. After selecting appropriate culture media, fungal growth curve, kinetic growth of pellets and filamentous morphology were studied. Novel method of simultaneous aerial co - culture wa s used to increase production of Shiitake exopolysaccharides, which acted as an elicitor by inducing microbial volatile organic compounds of other microorganisms. Microbial volatile organic compounds were analyzed using gas chromatography - mass spectroscopy . Results and
ConclusionMalt extract medium containing glucose was selected for submerged and solid cultures of Shiitake and the growth time decreased to 18 d. Shiitake biomass production included 11 g.l - 1 . Filamentous morphology included higher product ion rates due to higher surface - to - volume ratios, compared to that the pellet morphology did. Shiitake fungal biomass and exopolysaccharides in co - cultures with Aspergillus niger included 14 and 4 g.l - 1 , respectively . Furthermore, biomass and exopolysaccha rides included 11 and 4.7 g.l - 1 in co - cultures with Schizophyllum commune , respectively . Microbial volatile organic compounds produced by Aspergillus niger and Schizophyllum commune in co - cultures, as elicitors, increased biomass and exopolysaccharide productions in Shiitake. Therefore, it suggests that microorganism co - cultivation is a low - cost effective method for Shiitake exopolysaccharide production
Keywords: Aerial co-culture, Exopolysaccharides, Microbial volatile organic compounds, Shiitake -
International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, Volume:9 Issue: 4, Autumn 2021, PP 320 -330Background
Demand for degradable and biocompatible polymers is rapidly increasing, especially in the food packaging sector where it is highly encouraged by environmental management policies.
MethodsThis study aimed to prepare zein/Montmorillonite (MMT) and zein/poly(vinyl alcohol) composite films by a high power ultrasonic probe method for use as a food coating. The film was produced through solvent casting method. In all the films, glycerol and Polyethylene glycol were used to improve the fragility properties. The biodegradability, color characteristics and surface roughness of the films were evaluated.
ResultsBased on the results of the statistical analysis, the clay dispersion method a, Montmorillonite (MMT) and poly (vinyl alcohol) content significantly affected the mechanical and properties of the composite films. The results showed that mechanical properties of the nanocomposites were improved in the presence of small amounts (up to 3%) of MMT, while increased montmorillonite percentage in the micro composite films weakened the mechanical properties of these films. It was also found that the addition of montmorillonite and poly (vinyl alcohol) increased the porosity of the film. Therefore, the use of high power sonication is a suitable method for producing protein-based nanocomposites with an exfoliated structure.
Conclusionsas the nanocomposite films of zein, zein-polyvinyl alcohol and zein-montmorillonite are highly biodegradable, ntural and non-toxic, they are highly efficient in this field and can be used in food packaging.
Keywords: Composite, Food coating, Montmorillonite, Poly (vinyl alcohol), Zein -
Background and Objective
Ganoderma lucidum is one of the medicinal fungi frequently used as supplement. The intracellular polysaccharides of this fungus include high molecular weights and help strengthen the immune system. Furthermore, these polysaccharides act as antioxidants by inhibiting free radicals and enhancing activity of the enzymes. Addition of various elicitors to the fungi submerged culture media affects the cell growth and metabolite production. Fungal extracts are one of these elicitors.
Material and MethodsIn this study, Ganoderma lucidum was first cultured in various culture media to investigate the base media. Using three various methods (soaking the fruit body in water, disintegrating the fruit body with a blender and boiling the fruit body), Agaricus bisporus fruit body extract was prepared as elicitor and the extract with the highest sugar content was used. For the optimization of growth and antioxidant activity of the intracellular polysaccharides, effects of six independent factors were investigated using Placket-Burman method, including Agaricus bisporus extract, peptone, maltose, pH, vitamin B1 and CaCl2. Response surface method was used to optimize three factors of vitamin B1, Agaricus bisporus extract and maltose. Then, stirred tank bioreactor was used to culture Ganoderma lucidum.
Results and ConclusionThe YPG culture medium was selected as the base medium based on mycelial growth and antioxidant activity of the intracellular polysaccharides (IC50). Sugar content of the Agaricus bisporus extract was 30.66 μg.ml-1. Placket-Burman method revealed that the extracts of Agaricus bisporus, maltose and vitamin B1 significantly increased antioxidant activity of the intracellular polysaccharides. After optimizing these factors using RSM, the IC50 was reported as 1.047 mg.ml-1. Ganoderma lucidum cultivation in bioreactor significantly increased the cell growth (5.29 g.l-1). Intracellular polysaccharides included an IC50 of 1.14 mg.ml-1, which was significantly higher than that the intracellular polysaccharides included in YPG culture media.
Keywords: Response Surface Method, Bioelicitor, Medicinal mushroom, Antioxidant assay -
سرطان از جمله عوامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. با توجه به ارزش غذایی و دارویی قارچ ها در طب سنتی و پیشینه استفاده از آن ها در درمان انواع سرطان ، روش های مدرن درمان سرطان با استفاده از محصولات قارچی به ویژه پلی ساکاریدها، مورد مطالعه قرار گرفت. فعالیت ضدتوموری پلی ساکاریدهای قارچی به طور مستقیم با تحریک سیستم ایمنی بدن در ارتباط است. این پلی ساکاریدها با تغییر عملکرد ماکروفاژ، تحریک تولید آنتی بادی علیه سلول سرطانی، افزایش تولید نیتریک اکسید و سایتوکین ها، القای آپوپتوز و نکروز با اختلال در چرخه سلولی و فعالیت های آنتی اکسیدانی خود باعث تخریب رادیکال های آزاد و مهار رشد سلول های سرطانی می شوند. علی رغم تحقیقات گسترده روی اثرات درمانی پلی ساکاریدهای قارچی، شناخت ساختار شیمیایی آن ها به ویژه در زمینه خالص سازی به مطالعات بیشتر نیاز دارد. پلی ساکاریدهایی که از قارچ ها استخراج شده اند، در ویژگی هایی چون نوع پیوند، درجه انشعاب، وزن مولکولی و حلالیت متفاوت هستند. شرایط رشد گونه قارچی، از جمله ترکیبات محیط کشت، دما، pH و نوع بیوراکتور، بازده تولید پلی ساکارید و ترکیب مونوساکاریدهای آن را تحت تاثیر قرار می دهد. روش های استخراج پلی ساکارید، خشک کردن، خالص سازی و اصلاحات شیمیایی می تواند موجب تغییر در ویژگی های ساختاری پلی ساکارید از جمله نوع پیوند، درجه انشعاب، محتوای اورونیک اسید، محتوای پروتئین و حلالیت شود. مشخص شده است تفاوت های ساختاری در پلی ساکاریدهای قارچی سبب تفاوت در فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد تکثیری و تحریک سیستم ایمنی می شوند. از این رو می توان با بررسی ساختار شیمیایی پلی ساکاریدهای قارچی، به تولید هدفمند این پلی ساکاریدها جهت درمان سرطان پرداخت.
کلید واژگان: قارچ, پلی ساکارید, بتاگلوکان, ضد سرطان, آنتی اکسیدانCancer is one of the leading causes of death worldwide. Considering the nutritional value of fungi in traditional medicine and the history of their use in the treatment of various cancers, modern methods of treating cancer were studied using fungal products, especially polysaccharides. The antitumor activity of fungal polysaccharides is directly related to the stimulation of the immune system. These polysaccharides damage the free radicals and inhibit the growth of cancer cells by altering the function of macrophages, stimulating the production of anti-cancer antibodies and increasing nitric oxide and cytokines production. Despite extensive research on the therapeutic effects of fungal polysaccharides, further research is needed to identify their chemical structure, especially in purification methods. Fungal polysaccharides, in features such as linkage type, the degree of branching, molecular weight and solubility are different. The growth conditions of the fungal species, including the compositions of the culture medium, temperature, pH and type of bioreactor, affect the yield of polysaccharide and its monosaccharide composition. Polysaccharide extraction methods, drying, purification, and chemical modification can change the structural properties of polysaccharide, including linkage type, the degree of branching, uronic acid content, protein content, and solubility. Structural differences in fungal polysaccharides have been shown to lead to differences in antioxidant activity, anti-proliferation, and immune stimulation. Therefore, by investigating the chemical structure of fungal polysaccharides, it can be targeted to the production of polysaccharides for the treatment of cancer.
Keywords: Fungi, Polysaccharide, β-glucan, Anti cancer, Antioxidant -
زمینه و اهداف
یکی از قارچ های دارویی که از دیرباز در طب سنتی مورد استفاده بوده است، قارچ بازیدیومیست فومس فومنتاریوس است که پراکندگی گسترده ای در ایران دارد. پلی ساکاریدها به عنوان یکی از متابولیت های این قارچ خواص ضد التهابی، ضد دیابتی، ضد باکتریایی، آنتی اکسیدانی و ضدسرطانی دارند.
مواد و روش کاربهینه سازی متغیرهای مستقل غلظتMgSO4.7H2O ، مقدار pH، عصاره مخمر و درصد مایه تلقیح به منظور افزایش تولید زیست توده و پلی ساکارید قارچ فومس فومنتاریوس با استفاده از روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. سپس خواص زیستی پلی ساکارید این قارچ شامل فعالیت ضدباکتریایی با روش شمارش کلنی باکتری، فعالیت آنتی اکسیدانی با استفاده از رادیکال آزاد DPPH و اثر ضدتکثیری روی 5 رده سلول های سرطانی MKN-45، AGS، A549، KYSE-30 و 5637 با استفاده از تست MTS بررسی شد.
یافته ها:
غلظت MgSO4.7H2O و pH اولیه تاثیر معنی داری (0/05>P) بر تولید پلی ساکارید قارچ فومس فومنتاریوس دارد و در شرایط بهینه تولید پلی ساکارید این قارچ به g/L 5/410 می رسد. پلی ساکارید این قارچ رشد باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیا کلی را به ترتیب 50% و 25% مهار می کند. فعالیت آنتی اکسیدانی این پلی ساکارید در تست DPPH، %16/11 است. بررسی اثر ضدتکثیری این پلی ساکارید روی سلول های سرطانی متفاوت است (KYSE-30> A549 5637 > AGS> MKN-45). این اثر با افزایش غلظت افزایش می یابد. در تیمار رده سلولی KYSE-30 با µg/mL 200 پلی ساکارید، زندمانی سلول ها پس از 72 ساعت به 40% می رسد.
نتیجه گیری:
بهینه سازی محیط کشت قارچ دارویی فومس فومنتاریوس سبب افزایش تولید پلی ساکارید تا g/L 0/410 می شود. بهینه سازی سبب افزایش فعالیت زیستی پلی ساکارید می شود. فعالیت ضدباکتریایی علیه استافیلوکوکوس اوریوس و اشریشیا کلی به 50% و 25% می رسد. فعالیت آنتی اکسیدانی پلی ساکارید %16/11 است و زندمانی سلول های سرطانی KYSE-30 پس 72 ساعت به 40% می رسد.
کلید واژگان: فومس فومنتاریوس, بهینه سازی, تاگوچی, ضدباکتریایی, آنتی اکسیدانی, ضدسرطانیBackgroundOne of the medicinal fungi that has been used in traditional medicine for a long time is the Basidiomycete fungus Fomes fomentarius, which is widely distributed in Iran. Polysaccharides as one of the metabolites of this fungus have anti-inflammatory, anti-diabetic, antibacterial, antioxidant, and anti-cancer properties.
Materials & MethodsOptimization of independent variables of MgSO4.7H2O concentration, initial pH, yeast extract, and inoculum percentage to increase biomass and polysaccharide production of F. fomentarius was investigated using the Taguchi method. Then, the biological properties of the produced polysaccharide including antibacterial activity was investigated by bacterial colony counting method, antioxidant activity using DPPH free radical, and antiproliferative effect on 5 cancer cell lines MKN-45, AGS, A549, KYSE-30 and 5637 using MTS test.
ResultsThe concentration of MgSO4.7H2O and initial pH had a significant effect (P<0.05) on the production of F. fomentarius polysaccharide and in optimal conditions polysaccharide production reaches 5.410 g/L. The polysaccharide of this fungus inhibits the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria by 50% and 25%, respectively. The antioxidant activity of this polysaccharide in the DPPH test is 16.11%. The antiproliferative effect of this polysaccharide on cancer cells is different (KYSE-30> A549 5637> AGS> MKN-45). This effect increases with increasing concentration. In KYSE-30 cell line treatment with 200 g/mL polysaccharide, cell viability reaches 40% after 72 hours.
ConclusionOptimizing the culture medium of the medicinal fungus Fomes fomentarius increases the production of polysaccharides up to 5.410 g/L. Optimization increases the biological activity of polysaccharides. Antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli is 50% and 25%, respectively. The antioxidant activity of polysaccharides is 16.11% and the viability of KYSE-30 cancer cells reaches 40% after 72 hours.
Keywords: Fomes fomentarius, Optimization, Taguchi, Antibacterial, Antioxidant, Anticancer -
سابقه و هدف
دیابت ملیتوس پنجمین عامل مرگ و میر در جهان به شمار میرود. عوارض پیشرفته متابولیکی و ضایعات اندامهای گوناگون از اثرات زیانآور دیابت میباشد. بیشتر از % 12موارد دیابت به دیابت نوع 2تعلق دارد. چندین دهه است که قارچهای دارویی مانند ترامیتیس ورسیکالر به عنوان درمان دیابت مطرح شدهاند. پلیساکاریدهای برون سلولی قارچی در غشای رودهای فعالیت آلفا گلوکوزیدازی از خود نشان میدهند. تحقیق حاضر به بهینهسازی تولید پلیساکاریدهای این قارچ و بررسی اثر آن بر مدل حیوانی میپردازد.
مواد و روش هادر مطالعه حاضر، ترامیتیس ورسیکالر ایرانی در محیطهای کشت گوناگون بر پایه شیر سویا، شیر گاو و عصاره پروتئینی سویا کشت داده شد. پس از انتخاب محیط کشت مناسب برای تولید زیستتوده 1و پلیساکارید برونسلولی ،2روش سطح پاسخ با طراحی باکس-بنکن برای بررسی اثرات متغیرهای مستقل گلوکز) ،(g l-1شیر سویا) (v v-1و pHبر تولید زیستتوده و پلیساکارید برون سلولی و بهینهسازی آنها استفاده شد. مدل حیوانی (موش صحرایی) مبتلا شده به دیابت در اثر استرپتوزوتوسین برای بررسی پلیساکاریدهای برون سلولی بر دیابت مورد استفاده قرار گرفت. موشها به مدت 21روز با پلیساکاریدهای برون سلولی مورد تیمار قرار گرفتند.
یافته ها و نتیجه گیرینتایج نشاان داد که محیطهای کشت حاوی شیر سویا برای رشد و تولید فرآورده های قارچی مناساب بودند. تولید زیستتوده و پلیساکاریدهای برون سلولی به ترتیب 2/78و 1/78گرم بر لیتر افزایش یافت. بر اسااس تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ، pبرای pHبرابر 2/2220و برای برهمکنش pHو سویا 2/2121بود که بر اثرات معنیدار آنها بر تولید پلیساکاریدهای برون سلولی اشاره دارد. در شرایط بهینه محیطهای کشت با ،0/78 pH میزان گلوکز 17/21گرم بر لیتر و شایر سویا 87درصد حجمی حجمی، تولید زیستتوده و پلیساکارید برون سلولی به ترتیب به 21/72و 1/7گرم بر لیتر رساید. در مدل موش مبتلا شاده به دیابت با اساتفاده از اساترپتوزوتوساین، کاهش 72/77درصدی در گلوکز خون مشاهده شد، در حالیکه برای تری گلیسریدها، کلسترل و لیپوپروتئینهای با چگاالی کم این کااهش به ترتیب 22 ،71و 21/78درصاااد بود. همننین، لیپوپروتئینهای با چگالی زیاد تا حدود 7/12درصد افزایش یافت.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلید واژگان: ترامیتیس ورسیکالر, قارچ, پلیساکارید برون سلولی, دیابت, عصاره سویاBackground and ObjectiveDiabetes mellitus is the fifth leading cause of death in the world. Damaging effects of diabetes include advanced metabolic complications and various organ lesions. More than 90% of diabetic cases belong to type 2 diabetes. For decades, medicinal fungi such as Trametes versicolorhave been considered as treatments for diabetes. The fungi exopolysaccharides show α-glucosidase activity in the intestinal membrane.
Material and MethodsIn this study, Iranian Trametes versicolorwas cultured in various media based on soy milk, cow milk and soy protein extraction. After selecting appropriate culture media for biomass and exopolysaccharide production, response surface method with Box-Behnken design was used to investigate effects of independent variables of glucose (g l-1), soy milk (v v-1) and pH on biomass and exopolysaccharide production and optimization of these products. An animal (rat) model of streptozotocin-induced diabetic rats was used to investigate effects of exopolysaccharides on diabetes.Rats were treated with exopolysaccharides for 21 days.
Results and ConclusionResults showed that the culture media containing soy milk was appropriate for the growth and production of fungal products. Productions of biomass and exopolysaccharides increased to 2.87 gl-1 and 1.37 g l-1 respectively. Based on the analysis of response surface method, pH with p-value of 0.0004 and pH and soybean interaction with p-value of 0.0129 included significant effects on exopolysaccharide production. In optimum condition of the culture media with pH 4.67, 13.01 g l-1 glucose and 75% v v-1 soybean milk, biomass and exopolysaccharides reached 21.80 g l-1 and 9.6 g l-1. In diabetic rat model treated with exopolysaccharides, a 50.38% decrease in blood glucose was seen while triglycerides, cholesterol and low-density lipoproteins included 89, 20 and 21.67%, respectively. Furthermore, high-density lipoproteins increased by nearly 5.12%.
Keywords: Trametes versicolor, Mushrooms, Exopolysaccharides, Diabetes, Soy extraction -
دفع لجن مخازن نفتی، به دلیل دارا بودن مقادیر زیادی هیدروکربن و مشکلات زیست محیطی ناشی از آن، از معضلات مهم انبارهای نفتی است. هدف از این تحقیق کاهش هیدروکربنهای لجن نفتی با استفاده از روش جذب سطحی با یک جاذب ارزان قیمت بود. بدین منظور از زئولیت طبیعی منطقه سمنان استفاده شد. در ابتدا سطح زئولیت با استفاده از اسیدهای مختلف اصلاح و کارایی آنها در جذب هیدروکربن بررسی شد. طبق نتایج حاصل، اصلاح سطح زئولیت جذب هیدروکربن را افزایش میدهد و بیشترین درصد جذب در زئولیت اصلاح شده با هیدروکلریک اسید مشاهده میشود. در مرحله دوم شرایط فیزیکی و شیمیایی موثر بر فرآیند با استفاده از روش تاگوچی در دو سطح مطالعه شد. نتایج نشان داد که زمان تماس، مقدار جاذب و دما بر فرآیند جذب موثر هستند. در آخرین مرحله همدمای جذب فرآیند مطالعه شد و نتایج حاصل نشان داد که فرآیند جذب هیدروکربن از لجن توسط زئولیت به خوبی از همدمای تمکین پیروی میکند. این مطالعه نشان میدهد که با استفاده از ماده ارزان قیمت زئولیت طبیعی میتوان هیدروکربن موجود در لجن مخازن گازوئیل را به مقدار قابل توجه 83% با استفاده از g 28/0 زئولیت به ازای هر گرم لجن کاهش داد.کلید واژگان: لجن مخازن گازوئیل, زئولیت سمنان, روش آماری تاگوچی, ایزوترم جذب و حذف هیدروکربنDisposal of storage tanks sludges due to the high concentration of hydrocarbon involved in them and environmental hazards are a major concerns in oil depots. In this study, reducing concentration of hydrocarbon in petroleum sludge by applying a low cost absorption was investigated. For this purpose, natural zeolite of Semnan zone was applied. In the first stage, modification of the zeolite surface was performed by different acids and the modified zeolites efficiencies were studied. According to obtained results, modification of zeolite surface improves hydrocarbon adsorption, so that HCl-modified zeolite provides maximum adsorption. In the second stage, the influence of physical and chemical parameters on the process was studied using Taguchi methods at two levels. The results show that contact time, the amount of adsorption and temperature are effective on the adsorption process. In the last stage, adsorption isotherm of process was examined, and it was found that the hydrocarbon adsorption on the modified zeolite follows the Temkin isotherm. Finally, the results of this study show that hydrocarbon concentration of sludge can be reduced to 83% using just 0.28 gr of low cost zeolite per 1 gr of sludge.Keywords: Sludge of Diesel Storage Tanks, Semnan Zeolite, Taguchi Method, Adsorption Isotherm
-
The pollution of water environments is a challenging issue especially in developing countries. Contamination of drinking water with heavy metals has been reported in many parts of the world. Arsenic, chromium and lead are dangerous heavy metals and also common contaminants of drinking water. In this study, the capacity and performance of the surfactant-modified Sabzevar natural nanozeolite (SMSNZ) on the removal of heavy metals from an aqueous solution was investigated. Initially, the appropriate concentration of hexadecyltrimethylammonium bromide HDTMA-Br solution for modification was investigated; it was found that it must be higher than the critical concentration micelle (CMC). Then, the removal of As (V), Cr (VI), and Pb(II) from an aqueous solution was studied using SMSNZ. The results indicated that the removal efficiency was very high in different initial concentrations of heavy metals. The Linear, Langmuir and Freundlich isotherm models were used to investigate the adsorption equilibrium of the surfactant-modified natural zeolite for heavy metals adsorption. The results showed that the Linear isotherm is a better fit for the three studied heavy metals.Keywords: Adsorption, Cationic surfactant, Heavy metal, Modification, Natural nanozeolite
-
پس از انقلاب صنعتی، غلظت گازهای گلخانه ای در جو به سرعت افزایش یافت. گرم شدن کره زمین با انتشار گازهای گلخانه ای ایجاد می شود و انتشار کربن دی اکسید از مهم ترین دلیل های آن محسوب می شود. در حال حاضر روش های گوناگونی برای حذف کربن دی اکسید از جریان های گازی وجود دارد. یکی از روش های پیشنهاد شده، استفاده از زئولیت به عنوان جاذب است که با روش غربال مولکولی، گاز کربن دی اکسید را جدا می کند. در این مطالعه، امکان حذف کربن دی اکسید موجود در گاز دودکش کارخانه سیمان سبزوار توسط زئولیت کلینوپتیلولیت سبزوار بررسی شد. بدین منظور ستونی در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و تاثیر سه عامل اندازه زئولیت، نسبت ارتفاع به قطر ستون پرشده با زئولیت (L/D) و فشار گاز ورودی به ستون، بر فرایند جذب با استفاده از روش آماری تاگوچی در سه سطح مورد بررسی قرارگرفت. تجزیه و تحلیل نتیجه های آزمایش ها نشان داد که در بازه ی متغیرهای مورد بررسی، مهمترین عامل موثر بر فرایند جذب، اندازه ذره های زئولیت است.(L/D) نیز اثرچشمگیری بر میزان جذب داشت. در شرایط بهینه به دست آمده، اندازه ذره های 36/ 2-2 میلی متر، نسبت ارتفاع به قطر ستون8/ 10 و فشار 95-90 کیلو پاسکال، پس از 10 دقیقه حدود 80 درصد و پس از یک ساعت بیش از 60 درصد 2CO موجود در گاز دودکش توسط ستون زئولیت حذف شد.
کلید واژگان: کربن دی اکسید, کلینوپتیلولیت طبیعی سبزوار, روش تاگوچی, ستون پر شده, گاز دودکشAfter the onset of the industrial revolution, the concentrations of greenhouse gases in the atmosphere increased rapidly. Global warming is caused by the emission of greenhouse gases. Carbon dioxide emissions are the most important cause of global warming. Now, there are several methods to remove carbon dioxide from gas streams. One of the proposed methods is the use of zeolites as the adsorbent which can separate CO2 using molecular sieve method. In this study, CO2 removal from Sabzevar Cement plant flue gas by Sabzevar zeolite was investigated.For this purpose, a laboratory - scale column was made and the effect of three factors including the size of zeolite, height-to-diameter ratio of the column (L/D), and gas inlet pressure were investigated in three levels using Taguchi method. ANOVA results showed that in the range of variables, the size of zeolite is the most important factor on the adsorption process. Also, L/D factor had a significant effect on the adsorption process. Under the obtained optimum conditions that involved the size of zeolite 2-2.36 mm, L/D 10.8,gas inlet pressure 90-98 kPa, about 80% of CO2 was removed from the flue-gas after 10 minutes and more than 60% of it was also removed after one hour by the zeolite column.Keywords: Carbon dioxide, Sabzevar clinoptilolite, Taguchi method, Packed bed column, Flue gas
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.