بهینهسازی فرآیند تخریب فتوکاتالیستی آنتیبیوتیک آموکسیسیلین با استفاده از نانوکامپوزیت SiO2@TiO2
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.
2 گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.
3 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
4 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
doi
10.22059/jne.2023.351839.2503چکیده
امروزه یکی از چالش های مهم در تصفیة فاضلاب تخریب آلاینده های آلی خصوصاً آنتیبیوتیک ها است. در این پژوهش به بررسی کارایی فرآیند فوتوکاتالیستی در حذف آنتیبیوتیک آموکسیسیلین از محیط آبی با استفاده از نانوکامپوزیت SiO2@TiO2 پرداخته شد. نانوکامپوزیت مورد نظر با استفاده از روش سل ژل سنتزشده و با تکنیکهای XRD، FT-IR و TEM بررسی شد. برای بهبود عملکرد نانوکامپوزیت ساخته شده، پارامترهایی از قبیل pH محلول، زمان تماس، غلظت نانوکامپوزیت و غلظت دارو مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از روش سطح پاسخ و مدل باکس بنکن بهینه شد. بررسی ساختار نانوکامپوزیت با XRD نشاندهندة تشکیل فازهای بلوری و ساختار آناتاز است. تشکیل نانوکامپوزیت SiO2@TiO2 با پیوند Ti-O-Si در طیف FT-IR تأیید شد. همچنین تصویر TEM نشان داد ذرات، ساختار کروی و یکنواخت دارند. نتایج آزمایشهای بهینه سازی فتوکاتالیستی نشان داد که بیشترین بازدهی تخریب آموکسیسیلین تحت شرایط 3pH: ، غلظت اولیة آموکسیسیلین: 10 میلی گرم بر لیتر، غلظت نانوکامپوزیت: 2 گرم بر لیتر، زمان تماس: 10 دقیقه به میزان 98/7 درصد است که به بازدهی حذف پیش بینیشده تحت شرایط بهینه در مدل باکس بنکن (100%) بسیار نزدیک است. با توجه به بازدهی تخریب بالا و تولید بالای رادیکال های آزاد، فتوکاتالیست سنتزی قابلیت بالایی جهت تخریب آلاینده های دارویی خصوصاً آنتیبیوتیک ها دارد که کاربردهای آیندة آن را جهت تخریب آلاینده های آلی با ساختار شیمیایی مشابه توسعه می دهد.