fa حذف رنگ مستقیم سبز 6 با استفاده از نشانده شدن آنزیم لاکاس بر روی نانو ذرات فریت روی از محلول های آبی بهداشت Environmental Health پژوهشي Research <p dir="RTL"><strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">چکیده</span></span></strong><strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span></strong><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف:</span></span></strong> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مدیریت پساب‌‌های رنگی تولیدی در کارخانجات و واحدهای صنعتی که حاوی رنگ‌های سمی آلاینده می‌باشند، برای حفظ محیط زیست ضروری است. با توجه به کاربردها و تأثیرات شگرفی که استفاده از نانو مواد و فناوری نانو در حوزه حفاظت از محیط زیست دارد از ترکیب نانوساختار</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"> ZnFe₂O₄ </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">به عنوان پایه استفاده شده است</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">.</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> از طرفی، فرایندهای آنزیمی به دلیل هزینه‌های پائین و ارزان بودن می‌تواند. جهت رنگ‌زدایی از پساب‌ها،فرایندهای نوین و پر کاربردی باشند. هدف این مطالعه تعیین کارائی حذف رنگ سبز 6 با استفاده از تثبیت آنزیم لاکاس بر روی نانو ذرات فریت روی از محلول‌های آبی می‌باشد.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مواد و روش‌ها:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در این پژوهش که در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است ،ابتدا نانوذرات مغناطیسی فریت روی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">ZnFe₂O₄ </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;به روش سل ژل سنتز گردید. سپس با نشاندن آنزیم لاکاس بر روی آن و عامل‌دار کردن آنزیمی نانوذرات از آن برای حذف رنگ مستقیم سبز</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">6 از </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">د</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">رون محلول آبی استفاده </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">شد</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">. در نشاندن آنزیم بر روی سطح نانو ذرات از کاتالیزگرهای دارای طول عمر بالا استفاده گردید. برای بررسی خصوصیات فیزیکی نانوذرات سنتز شده از نورسنجی فروسرخ (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">FTIR</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)، تفرق پرتو ایکس (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">XRD</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. شرایط مورد بررسی شامل زمان تماس</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(60-120دقیقه)، مقدار جاذب (1-1/0 </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">میلی&shy;گرم بر لیتر)، </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">(</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PH</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">9، 8، 7، 4، 3</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و غلظت رنگ اولیه (10 تا100 میلی‌گرم بر لیتر) بوده است.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته‌ها:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> یافته‌های تحقیق &nbsp;نشان &nbsp;از &nbsp;ساختار کریستالی </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">کروی و یکنواخت نانو ذرات آنزیمی و میانگین اندازه نسبتاً یکسان 23 تا 40 نانومتر داشت. بررسی‌های نورسنجی طیف نانوذرات فریت روی آنزیم‌دار (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">IZFN</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) در پیک‌های 1199 و 1284 و 2956 و 1714 تأیید‌کننده گروه </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">CH</span></span>_{<span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">2</span></span>}<span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> تری اتوکسی سیلان، گروه </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">C=O</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مربوط به پیوند پپتیدی و همچنین </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">S=O </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;و</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"> C-N </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;مربوط به گروه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">SO </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;در آنزیم لاکاس است. بنابراین نانو ساختار بودن ترکیب لایه نشانی‌شده آنزیمی</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">تأیید می‌شود. بیشترین حذف رنگ با مقدار جاذب 2/0</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">میلی&shy;گرم بر لیتر، غلظت اولیه رنگ 10 میلی&shy;گرم بر لیتر، 4/3 </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">&nbsp;pH=</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و زمان تماس 120 دقیقه به میزان 95 درصد است.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"></span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">: ترکیب لایه نشانی شده آنزیمی ساخته شده در این پژوهش با عنوان نانوذره فریت روی آنزیم‌دار می‌تواند جاذب مناسبی به منظور حذف آلودگی رنگی به خصوص رنگ مستقیم سبز 6 از پساب صنایع رنگرزی پارچه در مقایسه با دیگر مواد نانوساختار مشابه باشد.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">واژه‌های کلیدی</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">:</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> تثبیت آنزیم لاکاس</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، سیستم آنزیمی، حذف</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">رنگ، نانو ذرات فریت روی</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، رنگ مستقیم</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">سبز 6</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span><br> &nbsp;</p> <p dir="RTL"></p> <p><strong>Background and Objective:</strong> Manufactured wastewater management of industrial units containing toxic pollutants is essential for environmental protection. Considering the great applications and effects of using the nanomaterial and nanotechnology in the field of environmental protection, the nanoparticle of ZnFe₂O₄ has been used as a basic particle. On the other hand, enzyme processes, due to their low costs and cheapness, can be used as the new and efficient processes for decolorization from wastewater. Therefore, the aim of this study was to evaluate the efficiency of removal of green 6 direct dyes from aqueous solutions using immobilized laccase enzyme on zinc ferrite nanoparticle.<br> <strong>Materials and Methods:</strong> First, the magnetic zinc ferrite nanoparticles (ZnFe₂O₄) were synthesized using sol-gel method. Then, by immobilizing laccase enzyme onto it and enzyme activation of the nanoparticles, it was used to remove green 6 direct dye from the aqueous solution. Long-life catalytic converters have been used to immobilize the enzyme on the surface of nanoparticles. In order to study the physical properties of the synthesized nanoparticles, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) pattern and scanning electron microscopy (SEM) were used. The investigated conditions included contact time (120-160 minutes), adsorbent dosage &nbsp;<span dir="RTL">)</span>0.1-1mg/l<span dir="RTL">(</span>, pH (3,4,7,8,9) and initial color concentration (10 to 100 mg /l).<br> <strong>Results</strong>: The results of the study showed a spherical and even crystalline structure of the enzymatic nanoparticles, with an average size of approximately equal to 23 to 40 nm. Photometric studies of the immobilized enzyme on zinc nanoparticle (IZFN) spectra at 1199, 1284, 2956 and 1714 peaks confirmed &nbsp;the CH₂ group of triethoxymethylsilane, the peptide bond c = o group, as well as the S = O and C-N groups of the SO group in the Lacas enzyme. Therefore, the nanoscale composition of the enzyme immobilizing layers was confirmed. The maximum removal of color was 95% with the adsorbent dose of 0.2 mg/L, at the initial concentration of 10 mg /L, pH = 3.4 and the contact time of 120 minutes<br> <strong>Conclusion:</strong> The combination of the immobilized enzyme layers made in this study with immobilized enzyme on zinc nanoparticle can be a suitable adsorbent for the removal of dye contamination, especially the green 6 direct dyes from fabric dyeing wastewaters, as compared to the other similar nanoparticles.<br> <strong>Key words:</strong> Immobilized laccase, Enzymatic system, Decolorization<span dir="RTL">،</span> ZFN nanoparticle, Green 6 direct color<br> &nbsp;<br> <strong>Funding:</strong> This study was funded by Behbahan Khatam Alanbia University of Technology<br> <strong>Conflict of interest</strong>: None declared.<br> &nbsp;<br> <strong>How to cite this article: </strong>Armand R, Rigi G, Alizadeh R. Removal of Green 6 Direct Dye from Aqueous Solutions Using Immobilized Laccase Enzyme on Zinc Ferrite Nanoparticle. <em>J Rafsanjan Univ Med Sci</em> 2017; 16(9): 857-68. [Farsi]<br> &nbsp;</p> تثبیت آنزیم لاکاس, سیستم آنزیمی, حذف رنگ, نانو ذرات فریت روی, رنگ مستقیم سبز 6 Immobilized laccase, Enzymatic system, Decolorization, ZFN nanoparticle, Green 6 direct color 857 868 http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3309-1&slc_lang=fa&sid=1 R. Armand رحام آرمند armandraham@yahoo.com 6900319475328460027858 6900319475328460027858 No Department of Biology, Faculty of Science, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه. دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان G. Rigi گرشاسب ریگی garshasbbiotech@gmail.com 6900319475328460027859 6900319475328460027859 No Department of Genetics, Faculty of Basic Sciences, University of Shahrekord, Shahrekord, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران R. Alizadeh رضا علیزاده alizade@bkatu.ac.r 6900319475328460027860 6900319475328460027860 Yes Department of Envirment, Faculty of Environment and Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran دانشکده علوم ، دانشگاه حضرت معصومه(س)، قم، ایران