بررسي حذف سفالكسين از محيط‌هاي آبي با استفاده از مونت موريلونيت سبز بارگذاري شده با نانوذرات TiO2 در حضور پرمنگنات پتاسيم

Removal of cephalexin using green montmorillonite loaded with TiO2 nanoparticles in the presence potassium permanganate from aqueous solution

هدف: به دليل مضرات آنتي‌بيوتيك‌ها در اكوسيستم، بايد قبل از تخليه پساب‌هاي حاوي آن‌ها به داخل محيط توسط يك فرايند موثر حذف شوند. هدف از اين مطالعه حذف سفالكسين توسط مونت موريلونيت سبز محلي بارگذاري شده با نانوذرات TiO2 (TiO2/GLM) در حضور پرمنگنات پتاسيم بوده است. مواد و روش‌ها: اين تحقيق تجربي به صورت ناپيوسته انجام شده است. در اين مطالعه، از مونت موريلونيت سبز (Green Local Montmorillonite) يافت شده در منطقه سرچم اردبيل به عنوان جاذب پايه استفاده شده و با استفاده از پرمنگنات پتاسيم، نانوذرات TiO2 به منظور بهبود راندمان حذف سفالكسين بر روي آن تثبيت شده و سپس مهم‌ترين متغيرهاي اثرگذار بر فرايند جذب مورد بررسي قرار گرفته است. براي بررسي مورفولوژي سطح جاب از آزمايش SEM (Scanning Electron Microscope) و براي بررسي گروه‌هاي عاملي موجود بر روي جاذب‌ها از آزمايش FTIR (Fourier Transform Infrared spectroscopy) استفاده شده است. آناليز نمونه‌ها با دستگاه اسپكتروفتومتري صورت گرفت. يافته‌ها: تصاوير SEM نشان داد كه سطح جاذب داراي ناهمواري‌هاي زيادي بوده و آزمايش FTIR تغيير گروه‌هاي عاملي را به دليل بارگذاري نانوذرات TiO2 نشان داد. شرايط بهينه آزمايش در pH برابر با 2، زمان 60 دقيقه و دوز g/L4 براي غلظت mg/L 25 سفالكسين مي‌باشد. هم‌چنين نتايج مطالعه بيانگر افزايش راندمان با كاهش دما مي‌باشد. نتيجه‌گيري: با توجه به راندمان بالاي TiO2/GLM در جذب سفالكسين و هم‌چنين مورفولوژي تغيير نكرده‌ي آن پس از فرايند جذب، مي‌توان گفت كه اين جاذب مي‌تواند به عنوان يك جاذب ارزان قيمت و كارآمد براي حذف سفالكسين مورد استفاده قرار گيرد

Introduction: Because of the disadvantages of antibiotics in the ecosystem, it must remove before discharging wastewater containing them into the environment by an effective process. The aim of this study was cephalexin removal by local green montmorillonite loaded with TiO2 nanoparticles (TiO2/GLM) in the presence of potassium permanganate. Materials and Methods: This experimental study was performed in batch. In this study, green montmorillonite found in the area of Ardabil sarcham used as base absorbent and to improve the efficiency of cephalexin removal stabilized TiO2 nanoparticles on it using potassium permanganate. Then, the most important variables affecting the process have been investigated. Scanning electron microscope (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) tests used to investigate absorbent surface morphology and functional groups on the adsorbent respectively. The samples were analyzed by a spectrophotometer and data analysis was performed using Excel software. Results: SEM images showed that the absorbent surface has a high roughness and FTIR test showed change the functional groups because loading of TiO2 nanoparticles.the optimal condition was pH = 5, detention time= 60 min and adsorbent dose = 4 g/l for initial Cephalexin concentration of 25 mg/l. Also the results showed by decreasing temperature, removal efficiency was increased. Conclusion: Due to the high efficiency of TiO2/GLM in the absorption of cephalexin as well as its morphology did not change after adsorption process, we can say that this adsorbent can be used as a cheap and efficient absorbent for the removal of cephalexin used.