مطالعه کارایی و کینتیک تجزیه مترونیدازول توسط فرایند ازن زنی کاتالیزوری در حضور نانوذرات اکسید منیزیم

Abstract

پیش زمینه و هدف: محصولات دارویی به ویژه آنتی‌بیوتیک‌ها از جمله آلاینده‌های نوپدیدی می‌باشند که به دلیل خاصیت تجمعی، اثرات سوء مختلف و ایجاد مقاومت‌های دارویی، نگرانی‌های عمده‌ای را در کنترل محیط زیست ایجاد نموده‌اند. به عنوان نمونه‌ای از این آنتی‌بیوتیک‌ها می‌توان به مترونیدازول (MTN) اشاره نمود. از این‌رو هدف این پژوهش، بررسی راندمان حذف MTN از محلول‌های آبی با استفاده از فرایند ازن زنی کاتالیزوری (COP)، در حضور نانوذرات MgO تولید شده به عنوان کاتالیست، تعیین گردید.مواد و روش کار: تأثیر فاکتورهایی مانند pH محلول (3– 12)، زمان واکنش، دوز کاتالیست (25/0– 4 گرم در لیتر) و غلظت اولیه مترونیدازول (1–40 میلی‌گرم در لیتر) بر روی راندمان حذف مورد مطالعه قرار گرفتند. کینتیک تجزیه، بهبود قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی و میزان معدنی سازی فرایند نیز مورد بررسی قرار گرفتند.یافته‌ها: کینتیک تجزیه MTN بهترین سازگاری را با مدل درجه دوم کاذب (فرم خطی نوع دوم) داشت. pH و دوز کاتالیست بهینه نیز برای فرایند COP به ترتیب برابر با 10 و 25/0 گرم در لیتر بدست آمدند و تحت شرایط بهینه، حذف 40 میلی‌گرم در لیتر مترونیدازول بعد از 20 دقیقه حاصل گردید.بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان دادند که نانوذرات اکسید منیزیم قابلیت تسریع نمودن تجزیه MTN را دارد. همچنین فرایند COP با استفاده از نانوذرات MgO به طور قابل توجهی نسبت BOD5/COD را افزایش داده و موجب 94 درصد معدنی سازی می‌گردد.