تخریب آنتی‌بیوتیک مترونیدازول با استفاده از نانوکامپوزیت مغناطیسی سنتز شده جدید در سیستم شبه فنتون ناهمگن

Abstract

<strong>آنتی‌بیوتیک‌ها، آلاینده‌هایی با منشأ آلی هستند که به‌طور عمده از طریق پساب‌های شهری و صنعتی وارد منابع آب سطحی و زیرزمینی می‌شوند و به‌دلیل پایداری بالا، نه تنها باعث اختلال در فرایندهای متداول تصفیه فاضلاب می‌شوند، بلکه اثرات سمی بر انسان و دیگر موجودات زنده دارند و از اینرو حذف آنها ضروری است. این پژوهش یک مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی است که با هدف بررسی کارایی نانوکامپوزیت مغناطیسی جدید </strong><strong>FeNi₃/SiO₂/CuS</strong><strong> به‌منظور تجزیه مترونیدازول در حضور </strong><strong>H₂O₂</strong><strong> به‌عنوان فرایند کاتالیستی شبه فنتون ناهمگن در محلول‌های آبی صورت گرفت. در این پژوهش، ابتدا نانوکامپوزیت مورد نظر سنتز و خصوصیات آن توسط دستگاه</strong><strong>FESEM </strong><strong>، </strong><strong>TEM</strong><strong>، </strong><strong>FTIR</strong><strong>، </strong><strong>XRD</strong><strong> و </strong><strong>VSM</strong><strong> بررسی شد. این پژوهش به‌صورت ناپیوسته بر روی فاضلاب سنتتیک انجام شد و پارامترهایی مانند </strong><strong>pH</strong><strong> (3، 5، 7، 9 و 11)، دز نانوکامپوزیت (005/0 تا 1/0 گرم در لیتر)، غلظت مترونیدازول (10 تا 30 میلی‌گرم در لیتر) و غلظت پراکسید هیدروژن (50 تا 200 میلی‌گرم در لیتر) در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده نشان داد، بیشترین درصد حذف مترونیدازول در </strong><strong>pH</strong><strong> برابر 7، دز نانوکامپوزیت 1/0 گرم در لیتر، غلظت پراکسید هیدروژن 150 میلی‌گرم در لیتر برای غلظت آلاینده 20 میلی‌گرم در لیتر در زمان 180 دقیقه، 92/77 درصد است. همچنین سینتیک واکنش از معادله شبه درجه اول (95/0</strong><strong>R²></strong><strong>) تبعیت کرده و نرخ ثابت تخریب این واکنش <br /> </strong><strong>min^-1</strong><strong>0038/0</strong><strong>بود. بر اساس داده‌های حاصل از این پژوهش، می‌توان نتیجه گرفت که فرایند کاتالیستی شبه فنتون ناهمگن کارایی خوبی در حذف آلاینده آنتی‌بیوتیک مترونیدازول از محلول‌های آبی دارد.</strong>