|
عنوان
|
ساخت نانو کامپوزیت های اکسید آهن بر پایه کربن (Fe3O4/C) یا ساختار هسته-پوسته و بررسی خواص کاتالیستی آنها در حذف آلاینده های دارویی
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
|
|
کلیدواژه‌ها
|
آلاینده های دارویی، اکسیداسیون پیشرفته، شبه فنتون، نانو ذرات اکسید آهن، آنتی بیوتیک، تتراسایکلین، نانوکامپوزیت
|
|
چکیده
|
در سال های اخیر نگرانی ها درباره حضور غلظت های بالای آنتی بیوتیک ها در محیط زیست افزایش یافته است. تتراسایکلین یکی از آنتی بیوتیک های پرمصرف است که به وفور در زمینه بخش درمان، کشاورزی و دامپزشکی استفاده می شود. ازاین رو، در مطالعه حاضر کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته شبه فنتون در حذف تتراسایکلین با استفاده از نانوکامپوزیت اکسید آهن بر پایه کربن و اکسنده هیدروژن پروکسید از فاضلاب دارویی بررسی شده است. در این پژوهش جهت ساخت نانوکامپوزیت های اکسید آهن بر پایه کربن (Fe3O4/C) ابتدا نانوذرات کربن با استفاده از فرایند هیدروترمال ساخته شدند. در فرایند ساخت نانوذرات کربن، تأثیر پارامترهای مختلف همچون غلظت پیش ماده (گلوکز)، دما، و زمان سنتز موردبررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نانوذرات کربن با ساختار کروی شکل و با میانگین توزیع اندازه 142 نانومتر در شرایط دمایی ⁰C 200 و زمان 12 ساعت و غلظت پپش ماده g/L 5/0 قابل حصول هستند. در ادامه اکسید آهن به عنوان کاتالیست، با استفاده از فرایند سولوترمال بر روی سطح نانوذرات کربن پوشش داده شد. ساختار نانوکامپوزیت تهیه شده ازلحاظ اندازه، شکل و مورفولوژی با استفاده از آنالیزهای SEM، EDX، XRD، FTIR و BET موردبررسی و تائید قرار گرفت. در ادامه از نانوکامپوزیت های تهیه شده جهت حذف تتراسایکلین در محیط آبی استفاده شد. بدین منظور تأثیر عوامل مختلف همچون غلظت اولیه تتراسایکلین (mg/mL 1/2-0/0)، غلظت کاتالیست (mg/mL 1/4-0/0) غلظت پراکسید هیدروژن (M 025/1-0/0)، و pH محلول (5/3 و 7) بر روی راندمان حذف تتراسایکلین موردبررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد، بیشترین درصد حذف تتراسایکلین در محیط آبی با غلظت mg/mL 1/0 در pH برابر با 5/3، غلظت کاتالیست mg/mL 2/0، غلظت هیدروژن پروکسید M 05/0 در مدت زمان 120 دقیقه، برابر با 95% است. همچنین سینتیک واکنش از معادله شبه درجه اول تبعیت کرده و ثابت سرعت تخریب این واکنش min-1 04/0 می باشد. بر اساس مقادیر به دست آمده از آزمایش ها، می توان نتیجه گرفت که فرایند کاتالیستی شبه فنتون ناهمگن با استفاده از نانوکامپوزیت های اکسید آهن بر پایه کربن کارایی خوبی در حذف آلاینده آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محلول های آبی دارد که می تواند به عنوان یک واحد پیش تصفیه جهت حذف تتراسایکلین مورداستفاده قرار گیرد.
|
|
پژوهشگران
|
رضا داورنژاد (استاد مشاور)، میثم سلیمانی (استاد راهنما)، هانیه واقعی (دانشجو)
|