بررسی کارآیی فرآیند فتوکاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات tio2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته در حذف آنتی‌بیوتیک سفیکسیم از محلول‌های آبی

زمینه و هدف: آنتی‌بیوتیک‌ها جزو آلاینده‌های زیست‌محیطی دارای اثرات پایدار هستند. هدف از این پژوهش تعیین راندمان حذف آنتی‌بیوتیک سفیکسیم از محلول‌های آبی توسط فرآیند فتوکاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات tio2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته است.روش کار: این مطالعه از نوع مطالعات تجربی -آزمایشگاهی محسوب می‌شود. متغیرهای موردنظر شامل ph (9-5)، غلظت آلایندهmg/l 10-2، غلظت فتوکاتالیست (g/l 5-0.5) بررسی شدند. فاضلاب سنتتیک برای هر مرحله از آزمایش به حجم یک لیتر بود. کلیه آزمایش‌ها در رآکتور استیل ضدزنگ با جریان برگشتی انجام شد. زمان نمونه‌گیری برای کلیه‌ی متغیر یکسان بود. برای تعیین راندمان حذف آنتی‌بیوتیک سفیکسیم از دستگاه hplc استفاده گردید. فتوکاتالیست سنتز شده با استفاده از آنالیزهای sem، xrd، vsm مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج آنالیز مشخصات فیزیکی نشان داد که نانو ساختار مغناطیسی هسته/پوسته tio2 دارای اندازه متوسط nm 10 بوده است. فرآیند فتو کاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات tio2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته قادر به حذف 100% آلاینده سفیکسیم (غلظت mg/l 2 در مدت 25 دقیقه در 6=ph و با غلظت کاتالیست g/l 4) صورت گرفت. بررسی مدل‌های سنیتیکی نشان داد که روند حذف فتوکاتالیستی سفیکسیم از مدل درجه اول پیروی می‌کند.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داده است که فرآیند فتو کاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات tio2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته به‌طور بسیار موثر می‌تواند در حذف کامل سفیکسیم از محیط‌های آبی به کار رود.

Apllication of photocatalitic process using Fe3O4/ TiO2 nanocomposite coreshell on the removal of Cefixim antibiotic from aqueous solutions

Background Objective: Antibiotics are considered among the pollutants in water environments with stable effects. This study aimed to investigate the efficiency of photocatalytic process using core -shell TiO2 under ultraviolet radiation for the removal of Cefixime antibiotic from aqueous solutions.Materials and methods: This study was conducted in an experimentallaboratory scale. The effect of factors such as pH (5, 6, 7, 8 and 9), initial concentrations of Cefixime (210 mg/L) and concentrations of catalyst (0.55 g/L) was surveyed. Sample volume for every step of the experiments was 1000 ml. A batch stainless steel 3L photo catalytic reactor was designed. The synthesized catalyst was characterized by SEM ، XRD and VSM Methods.Results: Physical characteristics of the Fe3O4/SiO2/TiO2 revealed that the catalyst particles had the average size of 10 nm. The photocatalytic degradation of Cefixime with UV+ Fe3O4/SiO2/TiO2 in the optimal condition was 100% (pH =6, retention time= 25 min, Cefixime concenteration= 2 mg/L catalyst dosage= 4 g/L). Synthetic models showed that the process of photocatalytic removal of Cefixime followed the firstorder model.Conclusion: The results of this study suggested that UV+ Fe3O4/SiO2/TiO2 process is very effective method for the complete removal of Cefixime antibiotic from aqueous solutions.