سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت جديد Co3O4/گرافن اكسيد تثبيت شده بر چارچوب فلز-آلي UiO-66 و بررسي كاربرد فوتوكاتاليستي آن در تخريب آلاينده‌هاي تتراسايكلين و مالاتيون

Synthesis and characterization of a new nanocomposite Co3O4 / graphene oxide based on metal-organic framework UiO-66 and investigation of its photocatalytic application in degradation of tetracycline and malathion contaminants

امروزه حذف آلاينده هاي سمي از پسابها به عنوان يك موضوع بسيار مهم مورد بررسي قرار گرفته است. در اين تحقيق، تتراسايكلين (TC) به عنوان يك آنتي بيوتيك مهم و مالاتيون به عنوان يك آفت كش ارگانوفسفره سمي براي تخريب فوتوكاتاليستي توسط يك نانوكامپوزيت با كارآيي بالا در نظر گرفته شدند. از روش آسان و موثر فراصوت جهت سنتز نانوكامپوزيت Co3O4/گرافن اكسيد/چهارچوب آلي فلزي UiO-66 استفاده شد. محصولات به وسيله روش هاي پراش اشعه ايكس (XRD)، طيف سنجي زير قرمز (FT-IR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيف سنجي UV- Vis مورد شناسايي قرار گرفتند. قابليت نانوكامپوزيت سنتز شده در تخريب فوتوكاتاليستي آلاينده هاي تتراسايكلين و مالاتيون (ppm20) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه حضور گرافن اكسيد و UiO-66 باعث بهبود در خواص فوتوكاتاليستي Co3O4 شده و راندمان حذف تا 93% و 76% بترتيب براي تتراسايكلين و مالاتيون افزايش يافت. علاوه بر اين، نتايج آناليز كل كربن آلي (TOC) تخريب فوتوكاتاليستي اين آلاينده ها را تاييد كرد. در اين مطالعه اثر دوز مصرفي Co3O4/گرافن اكسيد و pH اوليه از محلول بر خواص فوتوكاتاليستي مورد بررسي قرار گرفت.

The removal of toxic pollutions from aqueous waste is nowadays considered as a hot issue being investigated. ]In this research, tetracycline (TC) as an important antibiotic, and malathion (MA) as a toxic organophosphate pesticide are considered for the photodegradation by a high-performance nanocomposite. Co3O4 nanoparticle anchored on graphene oxide based on UiO-66 metal- organic framework were synthesized and tested for photodegradation of tetracycline and malathion. Results showed that the presence of graphene oxide and UiO-66 improves the photodegradation efficiency up to 93% and 81% for tetracycline and malathion, respectively. Furthermore, total organic carbon studies verified the decontamination of this pollutants. Presence of graphene oxide and UiO-66 with high specific surface area, great conductivity, and various functional groups make it as good support for Co3O4 nanoparticles. All experiments show that this nanocomposite can be appointed as a good photocatalyst in the visible light area and it can be an excellent replacement for other photocatalysts.