تخریب سونوکاتالیستی آنتی بیوتیک ها به وسیله نانوذرات

اهداف: امروزه وجود آنتی ‎بیوتیک ها در محیط زیست به ‎صورت فزاینده‎ای باعث ایجاد نگرانی شده است. آلودگی آنتی‎ بیوتیکی در محیط زیست منجربه تشکیل ژن‎های مقاوم به آنتی ‎بیوتیک و باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک می‎شود. تخلیه پساب های بیمارستانی، صنایع، کشاورزی و محلی، مسیر اصلی ورود آنتی بیوتیک به محیط زیست محسوب می‎شوند. مطالعات نشان می‎دهد که فرآیندهای متداول تصفیه آب برای ازبین ‎بردن این ترکیبات قطبی که عمدتاً محلول در آب و غیر فرار و زیست تخریب ناپذیر هستند، طراحی نشده‎ اند و کارآمد نیستند. محققین زیادی برای تخریب این آلودگی ها به تکنولوژی های مختلفی بر پایه منابع وافی و انرژی پاک مانند فتوکاتالیزوری، فتو - فنتون ، uv-h2o2، ازنی‎کردن ، تجزیه به وسیله امواج صوتی و سونوکاتالیزوری توجه کرده اند. هرچند آب آلوده در بسیاری مناطق بسیار غلیظ و کدر است که نور به سختی می‎تواند به آب آلوده نفوذ کند و قابلیت فتوکاتالیزوری را محدود می‎کند. سونوکاتالیزوری بر پایه نیمه هادی ها مزایای بسیاری در کاربردهای از تخریب آنتی ‎بیوتیک ها دارد. زیرا موج فراصوت می‎تواند در هر محیط آبی به خوبی پخش شود و اثر سونوکاتالیستی را ایفا کند. اثربخشی فرایند سونوکاتالیستی به فاکتورهایی مانند زمان تابش‎دهی، دوز فتوکاتالیست،ph  و... مرتبط است. نیمه هادی هایی مانندtio2 ، zno،sno2 و zro2 در فرایندهای سونوکاتالیستی به دلیل قابلیت ارتقای الکترون نوار ظرفیت به نوار هدایت، به جاگذاشتن حفره و تولید رادیکال‎ های آزاد برای اکسیداسیون ترکیبات آلی شرکت می‎کنند. در این مقاله سعی می‎شود تا مروری بر کاربردهای سونوکاتالیستی نانوذرات در تخریب آنتی ‎بیوتیک ها ارائه شود.

sonocatalytic degradation of antibiotics by nanoparticles

nowadays, the presence of antibiotics in the environment has increasingly caused concern. antibiotic contamination in the environment leads to the formation of antibiotic-resistant genes and antibiotic-resistant bacteria. the discharge of hospital, industrial, agricultural and local wastewater is the main route of antibiotic entry into the environment. studies show that the conventional water treatment processes are not efficient and specifically designed to remove these polar compounds, which are mostly water-soluble, non-volatile and non-biodegradable. to destroy these pollutions, many researchers have paid attention to various technologies based on abundant sources and clean energy, such as photocatalysis, photo-fenton, uv-h2o2, ozonation, sonolysis and sonocatalysis. although the contaminated water is very turbid and obscure in many areas that light can hardly penetrate into the contaminated water and limits the photocatalytic ability. semiconductor-based sonocatalysis has many advantages in antibiotic removal applications. because the ultrasound waves can spread well in any aqueous environment and play a sonocatalytic effect. the effectiveness of photocatalytic and sonocatalytic processes is related to factors such as irradiation time, photocatalyst dose, ph, etc. semiconductors such as tio2, zno, sno2, and zro2 participate in sonocatalytic processes due to their ability to promote the valence band electron to the conduction band, leaving the hole behind, and produce free radicals for the oxidation of organic compounds. in this article, we try to provide an overview of the sonocatalytic applications of nanoparticles in the degradation of antibiotics.