مقایسه کارایی فرآیندهای فتوکاتالیستی و فتولیز ازناسیون در تجزیه آنتی بیوتیک های سولفانامید از محلول آبی

سابقه و هدف: مهم‌ترین علت بررسی آلاینده‌های نوظهور از جمله آنتی‌بیوتیک‌ها در مطالعه حاضر به سبب مقاومت آن‌ها به تجزیه بیولوژیکی است. هدف از این تحقیق، تجزیه آنتی‌بیوتیک‌های سولفانامید از محیط‌های آبی با مقایسه نمودن کارایی دو فرایند فوتوکاتالیستی و فتولیز ازناسیون است.مواد و روش‌ها: در این مطالعه آزمایشات در فاز ناپیوسته انجام شدند. اثر پارامترهای اجرایی شامل ph، غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک، غلظت ازن، زمان تماس و غلظت کاتالیست tio2 بر روی تجزیه آنتی‌بیوتیک‌های سولفانامید بررسی شد. مشخصات کاتالیست دی‌اکسید تیتانیوم با تکنیک‌های ftir,xrd, sem, edx مورد آنالیز قرار گرفت. غلظت آنتی‌بیوتیک‌ها توسط دستگاه آنالیزور hplc مجهز به دتکتور uv در طول موج 270 نانومتر اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد بالاترین درصد حذف سولفانامیدها درشرایط بهینه، 5= ph، غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک‌ها 10 میلی‌گرم بر لیتر، غلظت ازن 0.22 گرم بر ساعت، غلظت کاتالیست 1 گرم بر لیتر به ترتیب در فرایندهای فتوکاتالیستی و فتولیز ازناسیون 92.1 و 100 درص حاصل شد. محصولات واسطه تولیدی در این شرایط شامل اسیدهای استیک، بوتیریک و محصولاتی با وزن مولکولی پایین بوده است. راندمان حذف toc سولفانامیدها 80 و 79.6 درصد به‌دست آمد.استنتاج: نتایج نشان داد سرعت واکنش فتولیز ازناسیون در حذف سولفانامیدها، 2.6 برابر بیش‌تر از فرایند فوتوکاتالیستی است.

Comparing the Efficiency of UV/TiO2 and UV/O3 Processes in Degradation of Sulfonamide Antibiotics in Aquatic Solution

Background and purpose: Emerging pollutants such as antibiotics are resistant to biodegradation. The aim of this study was to compare the effect of photocatalytic and Ozonation photolysis on decomposition of Sulfonamide antibiotics (Sulfacetamide, Sulfathiazole, Sulfamethoxazole, and Sulfadiazine) in aquatic environments.Materials and methods: In this study, experiments were conducted discontinuously. The effect of some parameters, including pH, initial antibiotic concentration, ozone concentration, contact time, and concentration of TiO2 on degradation of Sulfonamide antibiotic was investigated. Characteristics of this catalyst were analyzed using FTIR, XRD, SEM, and EDX techniques. The concentrations of antibiotics were measured by an HPLC analyzer equipped with a UV detector at a wavelength of 270 nm.Results: The highest percentage of sulfonamide removal under optimal conditions (pH 5, initial concentration of antibiotics= 10 mg/l, ozone concentration= 0.22 g/h, and catalyst concentration= 1 g/l) were obtained by photocatalytic and photolysis processes (92.1% and 100%, respectively). Intermediate products produced under these conditions included acetic acid, butyric acid, and low molecular weight products. TOC removal efficiencies of sulfonamides by photocatalytic and ozonation photolys were 80% and 79.6%, respectively.Conclusion: The study showed that the rate of ozonation photolysis reaction in the removal of sulfonamides was 2.6 times faster than the photocatalytic process.