1403/01/25
محمد ولاشجردی

محمد ولاشجردی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0002-0018-4650
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 36987723300
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مواد و متالورژی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
کاربرد گرافن چند لایه به عنوان کاتالیست غیر فلزی جهت حذف آنتی بیونتیک تتراسایکلین از محیط های آبی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
فرایند شبه فنتون، انتی بیوتیک تتراسایکلین، اکسید گرافن، پروکسی منو سولفات
سال 1400
پژوهشگران زهرا خانی سنجانی(دانشجو)، میثم سلیمانی(استاد راهنما)، محمد ولاشجردی(استاد مشاور)

چکیده

آنتی بیوتیک ها آلاینده های آلی هستند که از طریق پساب های شهری و یا صنعتی وارد منابع آبی شده و به دلیل پایداری بالا باعث آلایندگی آب های زیر زمینی می شوند. در این پژوهش به حذف انتی بیوتیک تتراسایکلین از محیط آبی با استفاده از کاتالیست اکسید گرافن چند لایه در حضور عامل اکسنده پروکسی منو سولفات پرداخته شده است. ساختار و مورفولوژی کاتالیست مورد استفاده پس از تهیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز تصویر برداری میکروسکوپ روبشی (SEM) و همچنین میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که ابعاد لایه ها در حدود 50 میکرومتر بوده و تعداد لایه ها نیز بین 1 تا 5 لایه می باشد. همچنین نتایج آنالیز BET نشان داد که سطح ویژه کاتالیست برابر با m2 112 می باشد. در ادامه وجود گروههای عاملی کربونیل و کربوکسیلیک اسید توسط آنالیز طبف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مورد تایید قرار گرفت. در ادامه کارایی کاتالیست در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین در شرایط آزمایشگاهی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش تاثیر پارمترهای غلظت اولیه آلاینده دارویی تتراسایکلین، غلظت کاتالیست (گرافن اکسید چند لایه)، غلظت اکسنده (پروکسی منو سولفات (PMS)) و همچنین pH محیط بر روی حذف تتراسایکلین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که pH بهینه حذف تتراسایکلین در عدد 0/7-5/6 اتفاق می افتد. همچنین با افزایش غلظت کاتالیست سرعت حذف آلاینده افزایش یافت. مقدار عامل اکسنده بصورت یک مقدار بهینه نسبت به غلظت کاتالیست مورد استفاده ارزیابی شد بصوریکه ابتدا با افزایش مقدار آن میزان حذف آلاینده افزایش یافت، ولی در ادامه با افزایش بیشتر آن سرعت کاهش غلظت آلاینده کاهش یافت. در یک شرایط بهینه آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن شرایط بهینه اقتصادی فرایند (انجام آزمایش در pH خنثی، غلظت تتراسایکلین برابر با 0.05 mg/mL، و غلظت PMS برابر با 0.3 mg/mL) راندمان حذف 92% بدست آمد. همچنین بررسی سینتیک آزمایشات نشان داد که مکانیسم حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین توسط اکسید گرافن و عامل اکسنده PMS از مکانیسم شبه درجه اول پیروی می کند. بر اساس داده های حاصل از این پژوهش میتوان نتیجه گیری کرد فرایند شبه فنتون ناهمگن نتایج خوبی را در حذف انتی بیوتیک تتراسایکلین از محیط های ابی از خود نشان می دهد.