ارزيابي فعاليت فوتوكاتاليستي بيسموت فريت-گرافن اكسايد در حذف آنتي بيوتيك از محلول هاي آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

توليد انبوه آنتي¬بيوتيك¬ها به منظوراستفاده در موارد مختلف همچون مصارف پزشكي، دام پزشكي و كشاورزي موجب ورود مستقيم و غير مستقيم اين آلاينده¬ها به محيط زيست شده و خطراتي همچون آلودگي محيط زيست و ايجاد مقاومت آنتي¬بيوتيكي در بدن انسان را با خود به همراه داشته است. از اين رو امروزه توجه فراواني در خصوص حذف آنتي¬بيوتيك¬ها از محيط¬هاي مختلف آبي صورت پذيرفته است. در اين پژوهش سنتز كامپوزيت بيسموت فريت-گرافن اكسيد براي بهبود خواص بيسموت فريت جهت حذف آنتي¬بيوتيك تتراسايكلين تحت تابش نور UV انجام شد. بدين منظور از روش هيدروترمال قليايي جهت سنتز بيسموت فريت و روش هومر اصلاح شده جهت تهيه گرافن اكسيد استفاده شد. پس از آن ارزيابي ويژگي‌هاي نمونه‌هاي تهيه‌شده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، پراش اشعه ايكس (XRD)، طيف‌هاي بازتابي منتشر UV-Vis, (DRS)، طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، مغناطيس سنج نمونه ارتعاشي (VSM)، آناليز اندازه گيري سطح ويژه (BET) و طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDX) انجام شد كه نشان داد كامپوزيت به خوبي شكل گرفته است. در ادامه آزمايشات اوليه¬اي جهت تعيين دامنه پارامترهاي مؤثر pH، مقدار كامپوزيت و غلظت تتراسايكلين صورت گرفت. پس از آن با استفاده از نرم افزار Design Expert و روش سطح پاسخ طراحي مركب مركزي (CCD)، پارامترهاي موثر در حذف تتراسايكلين شامل pH، غلظت فوتوكاتاليست و غلظت تتراسايكلين بهينه شدند. به منظور بررسي اثر متقابل بين پارامترها از نمودار سطح پاسخ و كانتور استفاده شد. نتايج مقادير تجربي و پيش‌بيني‌شده مطابقت خوبي داشت (R2= 0.9892، R2= 0.9794 تجربي). همچنين بررسي داده¬هاي بدست آمده نماينگر پيروي سينتيك فرآيند فوتوكاتاليستي از معادله درجه دوم و مدل جذب ايزوترم فرندليچ داشت. اين نتايج نشان دهنده كارايي و راندمان حذف بالا (8/98 %)كامپوزيت بيسموت فريت-گرافن اكسيد در تخريب آنتي¬بيوتيك تتراسايكلين از محيط¬هاي آبي بود. همچنين مقادير بهينه هر پارامتر بر روي فاضلاب واقعي حاوي تتراسايكلين مورد ارزيابي قرار گرفت كه راندمان¬ حذف 90% را به دنبال داشت. بنابراين، مي توان نتيجه گرفت كه مدل معتبر است و روش CCD براي بهينه سازي پارامترهاي موثر در فرآيند حذف تتراسايكلين مناسب است.

219019

محيط زيست

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان