بررسی عملکرد فتوکاتالیستی کربن نیترید گرافیتی به‌منظور تخریب باکتری اشریشیا کلی در شرایط مقایسه‌ای نور مرئی و تاریکی از محلول‌های آبی

نویسندگان

1 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22067/jwsd.v12i1.2408-1357
چکیده

گندزدایی میکروبی آب به معنای غیرفعال ‌کردن یا حذف میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا است. روش‏های متداول و معمول تصفیه میکروبی آب همانند، اکسیداسیون شیمیایی با استفاده از اکسیدان‏های مختلف مانند کلر، دی‌اکسید کلر، کلرامین و ازن و حتی استفاده از تابش فرابنفش از روش‏های رایج حذف عوامل آلاینده هستند. در این میان، یکی از روش‌های ‌نوین حذف باکتری‌های بیماری‌زا از محلول‌های آبی، روش اکسیداسیون پیشرفته و ضدعفونی‌کردن فتوکاتالیستی با استفاده از نانومواد نیمه‌هادی است. هدف از این مطالعه حذف فتوکاتالیستی باکتری اشریشیا کلی (E.coli) با استفاده از فتوکاتالیست‌ کربن نیترید گرافیتی سنتز شده با پیش‌ماده ملامین است. صحت روش سنتز فتوکاتالیست‌ها با انجام آنالیزهای طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس XRD))، تخلخل‌سنجی (BET)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز (FT-IR)، طیف‌سنجی فتولومینسانس (PL) و طیف‌سنجی بازتابی روبشی (DRS) و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) بررسی شد. در ادامه برای بررسی عملکرد آنتی‌باکتریال فوتوکاتالیست‌های سنتز شده، از آزمایش‌ دیسک دیفیوژن و بررسی میزان زنده‏مانی باکتری در محیط جامد بعد از اتمام فرایند فوتوکاتالیستی، استفاده شد. طبق نتایج به‌دست‌آمده، فتوکاتالیست‌های سنتز شده در این مطالعه، دارای راندمان حذف مناسبی در برابر باکتریE.coli  تحت تابش نور مرئی هستند که در میان آن‌ها کربن نیترید گرافیتی سنتز شده در دمای سنتز ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد و نرخ جریان گاز N2 به میزان mL/min 20 (CN-20) موفق به حذف کامل باکتری E.coli در نمونه‌ محلول آبی تهیه شده در محیط آزمایشگاه و با غلظت اولیه CFU/mL 107 در مدت 4/5 ساعت تحت تابش نور مرئی شد.