دفاعیه کارشناسی ارشد (محیط زیست) تصفیه فوتوکاتالیستی آلاینده‌های نوظهور توسط نانوکامپوزیت کربن نیترید گرافیتی اصلاح‌شده با اکسید آهن در نور مرئی
| تاریخ ارسال: 1401/6/23 |
دانشجو: آقای شمیم امیری
استاد راهنما: دکتر محمد دلنواز
زمان: سه‌شنبه ۲۹ شهریور ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۰۸:۰۰
مکان: تهران سالن سمینار دانشکده فنی و مهندسی
استاد راهنما: دکتر محمد دلنواز
زمان: سه‌شنبه ۲۹ شهریور ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۰۸:۰۰
مکان: تهران سالن سمینار دانشکده فنی و مهندسی
چکیده
وجود آنتی‌بیوتیک‌ها در منابع آبی یک معضل جهانی و فراگیر است. حضور این نوع آلاینده‌ها در منابع آب حتی در غلظت‌های کم می‌تواند منجر به مقاومت آنتی‌بیوتیکی شود و سلامت انسان‌ها و سایر موجودات زنده را به خطر بیندازد. آنتی‌بیوتیک‌ها و سایر ترکیبات دارویی از دسته‌ی آلاینده‌های نوظهور هستند که با روش‌های متداول تصفیه فاضلاب حذف نمی‌شوند و برای حذف آن‌ها باید از روش‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOP) استفاده‌کرد. فرآیند فوتوکاتالیستی یک روش اکسیداسیون پیشرفته مطمئن برای از بین بردن آلاینده‌های نوظهور می‌باشد. در این پژوهش، با استفاده از نانوکامپوزیت ناهمگن g-C۳N۴/CeO۲/Fe۳O۴ به تصفیه فوتوکاتالیستی آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین تحت نور مرئی پرداخته‌شده است. هم‌چنین، مورفولوژی، ساختار و سایر ویژگی‌های نانوذرات‌ها و نانوکامپوزیت مغناطیسی نهایی سنتز شده توسط تست‌هایSEM ، EDX ، TEM ، XRD و FT-IR شناسایی و صحت سنتز نانومواد بررسی شدند. تأثیر پارامترهای متغیر شامل غلظت نانوکامپوزیت، درصد وزنی مناسب CeO۲ در نانوکامپوزیت، مقدارpH و غلظت مناسب H۲O۲ بر نرخ حذف فوتوکاتالیستی سیپروفلوکساسین نیز مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیت با نسبت جرمی ۷۵/۰: ۷۵/۰: ۱ یعنی نانوکامپوزیت F۰.۷۵C۰.۷۵G بهترین فعالیت فوتوکاتالیستی را طبق آنالیزهای از خود نشان داد و نرخ حذف سیپروفلوکساسین توسط این نانوکامپوزیت پس از ۱۸۰ دقیقه به ۵/۹۷ درصد رسید. میزان حذف سیپروفلوکساسین توسط نانوکامپوزیت g-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴ بسیار بیشتر از نرخ حذف این آلاینده توسط g-C۳N۴/CeO۲ و نانوذرات CeO۲ و g-C۳N۴ به‌تنهایی به‌دست آمد که ارتقای نانوکامپوزیت در هر مرحله از سنتز را بیان می‌کند. به‌جهت در نظر گرفتن اهداف توسعه‌پایدار، واکنش‌های تصفیه فوتوکاتالیستی تحت تابش نور مرئی که به نور خورشید مشابه بود، انجام شدند. در انتها قابلیت استفاده پذیری مجدد این نانوکامپوزیت بررسی شد و نتایج نشان داد که به‌دلیل پایداری شیمیایی زیادg-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴، راندمان بالای حذف فوتوکاتالیستی سیپروفلوکساسین حتی پس از پنج‌چرخه مکرر و مشابه با آزمایش اصلی حفظ می‌شود. در آخر می‌توان گفت که این پژوهش یک روش عملی و بسیار کارآمد برای تصفیه سیپروفلوکساسین موجود در منابع آبی با استفاده از نانوکامپوزیت سه‌تایی g-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴ تحت نور مرئی را ارائه می‌کند.
وجود آنتی‌بیوتیک‌ها در منابع آبی یک معضل جهانی و فراگیر است. حضور این نوع آلاینده‌ها در منابع آب حتی در غلظت‌های کم می‌تواند منجر به مقاومت آنتی‌بیوتیکی شود و سلامت انسان‌ها و سایر موجودات زنده را به خطر بیندازد. آنتی‌بیوتیک‌ها و سایر ترکیبات دارویی از دسته‌ی آلاینده‌های نوظهور هستند که با روش‌های متداول تصفیه فاضلاب حذف نمی‌شوند و برای حذف آن‌ها باید از روش‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOP) استفاده‌کرد. فرآیند فوتوکاتالیستی یک روش اکسیداسیون پیشرفته مطمئن برای از بین بردن آلاینده‌های نوظهور می‌باشد. در این پژوهش، با استفاده از نانوکامپوزیت ناهمگن g-C۳N۴/CeO۲/Fe۳O۴ به تصفیه فوتوکاتالیستی آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین تحت نور مرئی پرداخته‌شده است. هم‌چنین، مورفولوژی، ساختار و سایر ویژگی‌های نانوذرات‌ها و نانوکامپوزیت مغناطیسی نهایی سنتز شده توسط تست‌هایSEM ، EDX ، TEM ، XRD و FT-IR شناسایی و صحت سنتز نانومواد بررسی شدند. تأثیر پارامترهای متغیر شامل غلظت نانوکامپوزیت، درصد وزنی مناسب CeO۲ در نانوکامپوزیت، مقدارpH و غلظت مناسب H۲O۲ بر نرخ حذف فوتوکاتالیستی سیپروفلوکساسین نیز مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیت با نسبت جرمی ۷۵/۰: ۷۵/۰: ۱ یعنی نانوکامپوزیت F۰.۷۵C۰.۷۵G بهترین فعالیت فوتوکاتالیستی را طبق آنالیزهای از خود نشان داد و نرخ حذف سیپروفلوکساسین توسط این نانوکامپوزیت پس از ۱۸۰ دقیقه به ۵/۹۷ درصد رسید. میزان حذف سیپروفلوکساسین توسط نانوکامپوزیت g-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴ بسیار بیشتر از نرخ حذف این آلاینده توسط g-C۳N۴/CeO۲ و نانوذرات CeO۲ و g-C۳N۴ به‌تنهایی به‌دست آمد که ارتقای نانوکامپوزیت در هر مرحله از سنتز را بیان می‌کند. به‌جهت در نظر گرفتن اهداف توسعه‌پایدار، واکنش‌های تصفیه فوتوکاتالیستی تحت تابش نور مرئی که به نور خورشید مشابه بود، انجام شدند. در انتها قابلیت استفاده پذیری مجدد این نانوکامپوزیت بررسی شد و نتایج نشان داد که به‌دلیل پایداری شیمیایی زیادg-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴، راندمان بالای حذف فوتوکاتالیستی سیپروفلوکساسین حتی پس از پنج‌چرخه مکرر و مشابه با آزمایش اصلی حفظ می‌شود. در آخر می‌توان گفت که این پژوهش یک روش عملی و بسیار کارآمد برای تصفیه سیپروفلوکساسین موجود در منابع آبی با استفاده از نانوکامپوزیت سه‌تایی g-C۳N۴/ CeO۲/Fe۳O۴ تحت نور مرئی را ارائه می‌کند.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 345 بار |
دفعات چاپ: 70 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر