بهینه سازی عملکرد فوتوکاتالیستی زئولیت اصلاح شده با نانو ذرات اکسید روی برای حذف استامینوفن‌کدئین از محلول آبی با استفاده از روش سطح پاسخ (rsm)

امروزه ترکیباتی تحت عنوان آلاینده‌های نوظهور در محیط در حال افزایش‌اند. ترکیبات دارویی یکی از مهم‌ترین مواد این گروه به شمار می‌رود. با توجه به پیچیدگی ساختار شیمیایی ترکیبات دارویی و متابولیت‌های آن‌ها و ماندگاری زیاد، حذف آن‌ها دارای اهمیت است. ازطرفی حذف این ترکیبات با روش‌های معمول تصفیه به‌سادگی امکان‌پذیر نیست. در این تحقیق، کارایی کامپوزیت حاصل از هیبرید نوعی زئولیت سنتزشده و نانوذرات اکسید‌روی (zno z) برای تجزیه فوتوکاتالیستی استامینوفن‌کدئین از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور حذف استامینوفن‌کدئین، کامپوزیت مذکور تحت تابش uv و نور خورشید استفاده و غلظت نهایی دارو با استفاده از دستگاه hplc با دتکتور uv در طول موج 214 نانومتر اندازه‌گیری شد. پارامترهای اجرایی بهینه برای تجزیه از نظر ph، غلظت اولیه دارو، غلظت کاتالیست و مدت زمان بر اساس طرح سطح پاسخ تعیین و در نهایت قابلیت بازیابی و استفاده مجدد کامپوزیت سنتزشده ارزیابی گردید. بیشترین حذف استامینوفن در غلظت اولیه mg/l 14 با استفاده از g/l 1.7 کاتالیست پس از min167 تابش uv (w/m248) مشاهده شد. درحالی‌که در تابش خورشیدی (w/m21200) بیشترین حذف در غلظت اولیه mg/l 5.5 با g/l 1.2کاتالیست پس ازmin 143 به‌دست آمد. غلظت اولیه بهینه برای حذف کدئین نیز mg/l 7.5 در ph خنثی بوده است. بیشترین درصد حذف این ماده با تابش uv و خورشیدی به‌ترتیب پس ازmin 192 وmin 170 و با استفاده از g/l 1.5 و g/l 1 کامپوزیت حاصل گردید. فرایند تجزیه فوتوکاتالیستی با استفاده از کامپوزیت سنتزشده در شرایط بهینه، قابلیت حذف کامل ترکیبات دارویی مذکور را (بیش از 99%) تحت تابش uv و خورشیدی داشته است. کامپوزیت زئولیت سنتزی نانوذرات اکسید‌روی یک کاتالیست مناسب برای تجزیه فوتوکاتالیستی استامینوفن‌کدئین محسوب می‌شود که قابلیت ته‌نشین شدن و استفاده مجدد را داراست. این کامپوزیت در برابر نور طبیعی خورشید نیز دارای کارایی مطلوب می‌باشد.

optimization of photocatalytic performance of the modified zeolite with zno nanoparticles for removal of acetaminophen codeine from aquatic media using response surface methodology (rsm)

nowadays, the compounds known as emerging pollution are increasing in the environment. pharmaceutical compounds are one of the most important substances in this group. due to the complexity of chemical structure of pharmaceutical compounds and their metabolites, removal of these is important. removal of these compounds by conventional water and wastewater treatment methods is not possible. in the present research, the performance of a hybrid of synthesized zeolite and zno nanoparticles for photocatalytic degradation of acetaminophen codeine from aqueous solutions was investigated. to remove acetaminophen codeine from aqueous solution, zno zeolite under uv and solar radiations was used. final concentration of drug was measured using by hplc in λmax = 214 nm. the optimal conditions of ph, catalyst dosage, drug initial concentration and reaction time were determined, based on response surface methodology (rsm). reusability test was finally performed for this synthesized composite. the results indicated that maximum removal of acetaminophen under uv radiation (48w/m2) was related to 14 mg/l of initial concentration in the neutral ph and a catalyst concentration of 1.7 g/l after 167min and that under the solar radiation (1200w/m2) was related on 5.5 mg/l of initial concentration in the neutral ph and a catalyst concentration of 1.2 mg/l after 143min of reaction start. optimal initial concentration for codeine remove was 7.5 mg/l in the neutral ph. the maximum removal under uv and solar radiations was related to 1.5 and 1 g/l of composite after 192 and 170 min for codeine photocatalytic degradation. photocatalytic degradation using this synthesized composite under optimal conditions, is able to completely remove the drug compounds (>99%) under uv and solar radiation. the photocatalytic method of zno z to remove acetaminophen and codeine from aqueous solutions is recommended. synthesized composite in this research is a suitable material with reusability. its efficiency also is acceptable under sunlight.