بهينه‌سازي فرآيند تخريب فتوكاتاليستي آنتي‌بيوتيك آموكسي‌سيلين با استفاده از نانوكامپوزيت SiO2@TiO2

امروزه يكي از چالش هاي مهم در تصفيه‌ فاضلاب تخريب آلاينده هاي آلي خصوصاً آنتي‌بيوتيك ها است. در اين پژوهش به بررسي كارايي فرآيند فوتوكاتاليستي در حذف آنتي‌بيوتيك آموكسي‌سيلين از محيط آبي با استفاده از نانوكامپوزيت SiO2@TiO2 پرداخته شد. نانوكامپوزيت مورد نظر با استفاده از روش سل ژل سنتز‌شده و با تكنيك‌هاي XRD، FT-IR و TEM بررسي شد. براي بهبود عملكرد نانوكامپوزيت ساخته شده، پارامترهايي از قبيل pH محلول، زمان تماس، غلظت نانوكامپوزيت و غلظت دارو مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از روش سطح پاسخ و مدل باكس بنكن بهينه شد. بررسي ساختار نانوكامپوزيت با XRD نشان‌دهنده‌ تشكيل فازهاي بلوري و ساختار آناتاز است. تشكيل نانوكامپوزيت SiO2@TiO2 با پيوند Ti-O-Si در طيف FT-IR  تأييد شد. همچنين تصوير TEM نشان داد ذرات، ساختار كروي و يكنواخت دارند. نتايج آزمايش‌هاي بهينه سازي فتوكاتاليستي نشان داد كه بيشترين بازدهي تخريب آموكسي‌سيلين تحت شرايط 3pH: ، غلظت اوليه‌ آموكسي‌سيلين: 10 ميلي گرم بر ليتر، غلظت نانوكامپوزيت: 2 گرم بر ليتر، زمان تماس: 10 دقيقه به ميزان 98/7 درصد است كه به بازدهي حذف پيش بيني‌شده تحت شرايط بهينه در مدل باكس بنكن (100%) بسيار نزديك است. با توجه به بازدهي تخريب بالا و توليد بالاي راديكال هاي آزاد، فتوكاتاليست سنتزي قابليت بالايي جهت تخريب آلاينده هاي دارويي خصوصاً آنتي‌بيوتيك ها دارد كه كاربردهاي آينده‌ آن را جهت تخريب آلاينده هاي آلي با ساختار شيميايي مشابه توسعه مي دهد.