بررسی حذف سفالکسین از محیط‏های آبی توسط نانوذرات روی سازگار شده بر کربن فعال مغناطیسی شده حاصل از پسماند برگ‏های آلوئه‏ورا

نویسندگان

1 گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 گروه مهندسی محیط زیست، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
چکیده

زمینه و هدف: از اوایل دهه 1940، آنتی بیوتیک‏ها به طور گسترده برای درمان و پیشگیری در انسان و حیوانات مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده بی‏رویه از آنتی بیوتیک­ها از یک سو و مقاومت آنتی بیوتیک‏ها در برابر تجزیه از سوی دیگر باعث تجمع آنها در محیط زیست خصوص منابع آبی شده اند که موضوعی بسیار نگران کننده در سراسر جهان است. بنابراین، حذف آسان و سریع آن‏ها با قابلیت بالا یک نیاز اساسی برای سلامت جامعه جهانی است. پژوهش حاضر به منظور طراحی یک جاذب جدید و کارامد بر پایه کربن فعال برگرفته شده از میوه آلوئه ورا (AVAC) به منظور حذف سفالکسین از محیط آبی توسعه یافته است. روش بررسی: در این تحقیق AVAC به عنوان یک جاذب قابل اتکا، ابتدا با نانوذرات اکسید روی از طریق اصلاح سطح عامل‌دار شده و سپس با استفاده از یون‌های آهن دو و سه ظرفیتی مغناطیسی شده است. سنتز صحیح نانوکامپوزیت AVAC/ZnO/Fe 3 O 4 با استفاده از آنالیزهای FTIR، VSM، XRD و BET و FE-SEM مورد ارزیابی قرار گرفته است. متغیرهای موثر بر حذف سفالکسین شامل دوز جاذب، pH، زمان تماس و غلظت آلاینده در 6 ماهه اول سال 1402 مورد بررسی قرار گرفته است. یافته ها: نتایج نشان داد درصد حذف سفالکسین در شرایط بهینه (3=pH، دوز جاذب 1/5 گرم، زمان واکنش 60 دقیقه و 5 میلی گرم در لیتر سفالکسین)، 96 درصد گزارش شده است. علاوه بر آن، فرآیند جذب از سینتیک مدل شبه مرتبه دوم (99/0R 2 =) پیروی کرد و با مدل ایزوترم لانگمویر سازگار بوده است. بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد نانوکامپوزیت معناطیسی سنتز شده AVAC/ZnO/Fe3O4 به عنوان یک جاذب زیست تخریب پذیر، ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست برای حذف آنتی بیوتیک سفالکسین از محیط آبی می‏تواند مورد استفاده قرار گیرد.