مطالعه مقايسه اي روي سرعت تخريب فوتوكاتاليستي تتراسايكلين با استفاده از نانو ذرات ZnS و Cu-loaded ZnSحساس شده به نور مرئي

A Comparative Study on Photodegradation Kinetic of Tetracycline Using Visible light Sensitized ZnS and Cu-loaded ZnS Nano Particles

نانو ذراتZnS و Cu-loaded ZnS حساس شده به نور مرئي با استفاده از روش ترسيب شيميايي سنتز شد كه در اين سنتز از رنگ طبيعي آنتوسيانين به عنوان حساس كننده و بازدارنده رشد استفاده شد. از تكنيكهاي XRD و TEM و UV-Vis جهت شناسايي و بررسي ويژگي هاي ساختاري نانو ذرات استفاده شد. سپس اثر فوتوكاتاليستي اين نانو ذرات در تخريب تتراسايكلين مورد مقايسه و سنجش قرار گرفت و ميزان تخريب فوتوكاتاليستي تتراسايكلين توسط طيف سنجي UV-Vis تعيين شد. پارامتر هاي موثر در فرايند كاتاليزوري نوري از قبيل اثر ˓pH غلظت تتراسايكلين˓ مقدار كاتاليزوري نوري˓ درصد مولي مس˓ شدت منبع تابش و سينتيك فرايند تخريب مورد بررسي قرار گرفت. با انجام فرايند كاتاليزوري نوري و اعمال شرايط بهينه شده˓ مشاهده شد كه Cu-loaded ZnS بدليل كاهش سرعت تركيب مجدد زوج الكترون- حفره فعاليت بيشتري تحت نور مرئي از خود نشان داده و افزون بر90 % داروي تتراسايكلين را در مدت زمان كمتر از 90 دقيقه تخريب مي-كند در حاليكه ZnS تقريبا 80% دارو را در مدت زمان 5 ساعت تخريب مي كند.

Sensitized ZnS and Cu-loaded ZnS nanoparticles have been synthesized by chemical precipitation method using anthocyanin as the capping agent and sensitizer. X-ray diffraction, transmission electron microscopy, UV visible spectrophotometer methods were used for the characterization of nanoparticles. Photocatalytic activities of sensitized ZnS and Cu-loaded ZnS were compared in degradation of tetracycline in aqueous solution under visible light irradiation. The progress of the reaction was monitored spectrophotometrically. The different parameters affecting on the photocatalytic reaction such as amount of semiconductor, the initial tetracycline (TC) concentration, the pH of solution, Influence of Cu content and the photocatalytic degradation kinetics of TC were studied. Sensitized Cu-loaded ZnS nanoparticles exhibit high photocatalytic activity during the mineralization of tetracycline under visible light due to decrease of recombination rate of electron–hole pairs. More than 90 % of tetracycline solution degraded with sensitized Cu-loaded ZnS in less than 90 min while Sensitized ZnS was degrading 80 percent within 5 hours.