بررسی کارایی فرایند سونوفتوکاتالیستی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی آهن در حذف سیپروفلوکساسین از محلول‌های آبی

مقدمه: حضور باقی‌مانده آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط زیست امروزه یکی از نگرانی‌های جهانی، مطرح شده است و لزوم کنترل تخلیه آن‌ها نیز امری اجتناب‌ناپذیر است. این تحقیق با هدف بررسی کارایی فرایند تلفیقی  سونوفتوکاتالیستی در حضور نانوذرات مغناطیسی آهن جهت تجزیه آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین از محیط‌های آبی صورت گرفته است.روش کار: این تحقیق یک مطالعه تجربی است که در مقیاس آزمایشگاهی و در دمای محیط انجام شده است. برای این منظور تاثیر تغییرات غلظت پراکسی دی سولفات و دوز نانو ذره مغناطیسی، زمان تماس، غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک، ph، تحت امواج اولتراسونیک و امواج فرابنفش بررسی شده است. در پایان غلظت آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین را دستگاه اسپکتروفتومتر بررسی و تغییرات cod آنالیز شد. سپس مشخصه‌یابی نانوذرات انجام شد.یافته‌ها: بر طبق نتایج به‌دست‌آمده بیشترین میزان حذف آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین در 7 ph =، میزان نانوذرات مغناطیسی 0.3 گرم بر لیتر و غلظت 4 میلی مولار پرسولفات و غلظت آنتی‌بیوتیک 10 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده شد. در شرایط بهینه بیان‌شده راندمان حذف سیپروفلوکساسین 92.5 درصد و میزان حذف cod برابر 79.8 درصد بوده است. نتیجه‌گیری: بر طبق آزمایش‌های صورت‌گرفته فرایند سونوفتوکاتالیست همراه با کاربرد نانوذرات مغناطیسی، روشی موثر در کاهش آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین است؛ بنابراین، به دلیل راندمان بالای حذف، مقرون‌به‌صرفه بودن و راهبری ساده، استفاده از این فرایند در حذف آلاینده‌های آلی و مقاوم از محلول‌های آبی توصیه می‌شود.

investigating the efficiency of the sonophotocatalytic process using iron magnetite nanoparticles in the removal of ciprofloxacin from aqueous solutions

introduction: the presence of antibiotic residues in the environment has raised a global concern today, and the need to control their discharge is also considered an unavoidable issue. this study aimed to investigate the efficiency of a combined sonophotocatalytic process in the presence of magnetic iron nanoparticles for the degradation of the antibiotic ciprofloxacin from aqueous environments.method: this research was an experimental study that was carried out on a laboratory scale and at room temperature. for this purpose, the effect of changes in the concentration of peroxydisulfate and the dose of magnetic nanoparticles, contact time, initial antibiotic concentration, and ph were investigated under ultrasonic and ultraviolet waves. finally, the concentration of antibiotic ciprofloxacin was analyzed by spectrophotometer, and the variations in chemical oxygen demand (cod) were examined. then, the characterization of nanoparticles was carried out.results: according to the results obtained, the highest removal rate of the antibiotic ciprofloxacin was observed at ph=7, the amount of magnetic nanoparticles was 0.3 g/l, the concentration of persulfate was 4 mm, and the antibiotic concentration was 10 mg/l. in the aforementioned optimal conditions, the removal efficiency of ciprofloxacin was 92.5%, and the cod removal rate was 79.8%.conclusion: according to the experiments, the sonophotocatalyst process, along with the use of magnetic nanoparticles, is an effective method for the reduction of the antibiotic ciprofloxacin. therefore, due to its high removal efficiency, cost-effectiveness, and simple operation, the use of this process is recommended for the removal of organic and resistant contaminants from aqueous solutions.