پديد آورندگان :
رضايي، محمدرضا دانشگاه بيرجند - دانشكده منابع طبيعي و محيط زيست - گروه محيط زيست، بيرجند، ايران , صيادي، محمدحسين دانشگاه بيرجند - دانشكده منابع طبيعي و محيط زيست - گروه محيط زيست، بيرجند، ايران , روانخواه، ندا دانشگاه بيرجند - دانشكده منابع طبيعي و محيط زيست - گروه محيط زيست، بيرجند، ايران
كليدواژه :
آنتي بيوتيك , تابش فرابنفش , فرايند فتوكاتاليستي , محلول آبي , نانو ذرۀ Ag/ZnO
چكيده فارسي :
آلودگي آب ناشي از آنتي‌بيوتيك‌ها مشكلي جدي در ايران و جهان است. بنابراين استفاده از روشي مؤثر براي حذف آلودگي آنتي‌بيوتيك ضرورت دارد. در اين پژوهش، تخريب آنتي‌بيوتيك‌هاي آموكسي‌سيلين و لووفلوكساسين در محلول‌هاي آبي با استفاده از فتوكاتاليز Ag/ZnO تحت تابش UVA (365 نانومتر) بررسي شد. كامپوزيت Ag/ZnO با استفاده از پراكندگي اكسيد روي در نقره‌نيترات سنتز شد. ساختار و ويژگي‌هاي نانوذرات Ag/ZnO با استفاده از روش‌هاي XRD، FESEM و EDX مشخص شد. همچنين اثرهاي pH محلول (11-3)، غلظت اوليۀ آموكسي‌سيلين و لووفلوكساسين (30-5 ميلي‌گرم بر ليتر)، مقدار كاتاليست (0/3-0/075 گرم بر ليتر) و مدت زمان واكنش (120-15 دقيقه) بر كارايي فرايند بررسي شد. غلظت آنتي‌بيوتيك‌ها و TOC (Total Organic Carbon) به‌ترتيب با استفاده از اسپكتروفتومتر مرئي- فرابنفش و TOC آنالايزر تعيين شد. نتايج نشان داد كه بيشترين بازده حذف آموكسي‌سيلين 7/93 درصد در شرايط بهينۀ غلظت 15/0 گرم بر ليتر Ag/ZnO، pH برابر 5، غلظت 5 ميلي‌گرم بر ليتر آموكسي‌سيلين و زمان تماس 120 دقيقه به‌دست آمد. ميزان حذف TOC در اين شرايط 67/86درصد بود. شرايط بهينۀ حذف لووفلوكساسين در مقدار 15/0 گرم بر ليتر كاتاليست، pH برابر 9، زمان واكنش 120 دقيقه و غلظت 5 ميلي‌گرم بر ليتر لووفلوكساسين به‌دست آمد. در اين شرايط، ميزان حذف لووفلوكساسين و TOC به‌ترتيب 4/88 و 84/56درصد بود. نتايج اين پژوهش نشان داد كه نانوذرات Ag/ZnO در حضور پرتو فرابنفش مي‌توانند به‌طور مؤثري آموكسي‌سيلين و لووفلوكساسين را از محلول‌هاي آبي حذف كنند.
چكيده لاتين :
Water pollution caused by antibiotics is a serious problem worldwide and particularly in Iran. Therefore, it is necessary to employ an effective method to eliminate antibiotic pollutions. In this research, the degradation of amoxicillin and levofloxacin antibiotics in aqueous solutions was studied using Ag/ZnO photocatalysis under the A-type ultraviolet irradiation (UV-A 365 nm). Having conducted the experiments, the Ag/ZnO composite was first synthesized by dispersing zinc oxide in silver nitrate. Afterward, the structure and properties of Ag/ZnO nanoparticles were characterized by XRD, FESEM, and EDX techniques. In the meant time, the concentration of antibiotics and total organic carbon (TOC) were determined by UV-VIS spectrophotometer and TOC analyzers, respectively. The process efficiency has also been investigated under the influence of the following treatments: the effects of solution pH (3-11), initial concentration of amoxicillin and levofloxacin (5-30 mg/l), catalyst dosage (0.075-0.3 g/l), and reaction time (15-120 min). Based on the results, the highest efficiency in amoxicillin removal was determined (93.7%) in optimal conditions of Ag/ZnO at 0.15 g/l, pH 5, amoxicillin concentration 5 mg/l, and 120 min contact time. while the optimum condition for levofloxacin removal was achieved at 0.15 g/l catalyst dosage, pH 9.0, 120 min reaction time, and levofloxacin concentration of 5 mg/l. Under these conditions, the levofloxacin and TOC removal efficiency was 88.4% and 84.56%, respectively. The results showed that Ag/ZnO nanoparticles in the presence of the UV-A can efficiently remove amoxicillin and levofloxacin from aqueous solutions.
