بررسی کارایی جاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محلولهای آبی

زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها از طریق آلودگی منابع آبی به فاضلابهای انسانی و صنعتی سبب بروز مشکلات مختلف بهداشتی و زیست محیطی می گردد و بنابراین به عنوان تهدید عمده برای سلامت انسان مطرح باشد. هدف این مطالعه، تعیین کارایی جاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی متالیک در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محلولهای آبی می باشد. روش تحقیق: در این مطالعه که از نوع مطالعات بنیادیکاربردی بود آزمایش ها به وسیله دستگاه اسپکتروفتومتری انجام شد. در این مطالعه از نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسیمتالیک به عنوان جاذب آنتی بیوتیک استفاده شد که کارایی نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسیمتالیک با تغییر دادن متغیر هایی از قبیل دما، زمان، ph ، غلظت نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسیمتالیک، غلظت تتراسایکلین، غلظت های یونهای مداخله کلرور، سولفات، کربنات مورد بررسی قرار گرفت. سنتز نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسیمتالیک به روش هم ترسیبی بود. برای تعیین ایزوترم و سینتیک جذب از معادلات ایزوترم فروندلیخ، لانگمیر و تمکین استفاده شد. یافته ها: بهترین راندمان حذف آنتی بیوتیک در 6=ph و در زمان 90 دقیقه و برابر 91.23% بدست آمد. در ph های قلیایی راندمان حذف تتراسایکلین به شدت کاهش یافت. با افزایش دوز جاذب از g/l 0.1 تا g/l 0.5، راندمان حذف آلاینده افزایش یافت و در زمان 90 دقیقه، از 71.24% به 96.2% رسید. با افزایش غلظت آلاینده بین mg/l305، راندمان حذف آلاینده از 93.4% به 53.7% کاهش یافت. حضور یونهای مداخله گر دارای اثر کاهشی بر راندمان حذف آلاینده تتراسایکلین داشته که راندمان حذف از 91.23% در زمان 90 دقیقه (در حالت بدون حضور یونها) به 70.18% (برای یون کلرور)، 65.96% (برای یون کربنات) و 54.2% (برای یون سولفات) گردید. نتیجه گیری: در نهایت، استفاده از جاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی شده بی متالیک در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین توصیه می شود.

Evaluation the efficiency of magnetic-metallic chitosan nanocomposite adsorbent in the removal of tetracycline antibiotic from aqueous solutions

Background and Objective: Antibiotics are considered due to health and environmental problems and therefore they counted as a major threat to human health. The aim of this study was to determine the absorption efficiency of magneticchitosan nanocomposite in the removal of antibiotic tetracycline from aqueous solutions.Materials and Method: In this study, the experiments were performed by spectrophotometer. The magneticchitosan nanocomposite were considered as an antibiotic adsorbent which its adsorption efficiency was measured by changing the variables such as temperature, time, PH, dosage of magneticchitosan nanocomposite, concentration of tetracycline, concentration of interactive ions of chlorine, sulfate and carbonate. Synthesis of magneticchitosan nanocomposite was based on coprecipitation method. The Freundlich, Langmuir and Temkin isotherms were used to determine the isotherm and the absorption kinetics.Results: The results showed that the best antibiotic removal efficiency was obtained at pH = 6. The highest removal efficiency was obtained at 90 minutes and equal to 91.23%. Moreover, the removal efficiency of tetracycline was significantly reduced in alkaline pH. Also, by increasing the absorbent dose from 0.1 g/L to 0.5 g/L, the removal efficiency of the pollutant increased from 72.24% to 90.22% at 90 minutes. In addition, with an increase in pollutant concentration between 530 mg/L, the removal efficiency of the pollutant decreased from 93.4% to 53.7%. In order to study the thermodynamics of the tetracycline pollutant absorption process by magneticchitosan nanocomposite, the removal efficiency of the pollutant dropped from 91.23% to 45.1% at 20, 30 and 45 degrees of Celsius. The presence of interfering ions has a decreasing effect on the removal efficiency of tetracycline, which the removal efficiency were reduced from 91.23% at 90 minutes (in the absence of ions) to 70.16% (for chlorine ion), 65.96% (for ion Carbonate) and 54.2% (for sulfate ions). Conclusion: Finally, the use of magnetic chitosan nanocomposite adsorbent is recommended in the removal of antibiotic tetracycline.