تصفیه پساب دارویی سنتزی با استفاده از نانوذرات معلق تحت نور مرئی - مطالعه موردی: حذف متفورمین
کد مقاله : 1341-IWWA
نویسندگان
محمد مهدی کشتکار1، محمد علی آرون2، وحید شفیعی3، محمد حسین صراف‌زاده *4
1دانشجو کارشناسی‌ارشد، دانشکده فنی کاسپین، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، ایران
2دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3کارشناسی‌ارشد، دانشکده فنی کاسپین، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، ایران
4استاد، کرسی یونسکو در بازیافت‌آب، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده مقاله
حضور متفورمین در جریان‌های آبی و حذف ناکامل آن در فرایندهای متداول، استفاده از روش‌های اکسایش پیشرفته فعال در نور مرئی را به گزینه‌ای قابل توجه برای تصفیه پساب‌های حاوی آلاینده‌های دارویی تبدیل کرده است. در این پژوهش، حذف متفورمین از محیط آبی با استفاده از نانوکاتالیست معلق سه‌جزئی Bi₂WO₆/TiO₂/CQD تحت تابش نور مرئی بررسی شد. نانوکامپوزیت به روش آب‌گرمایی سنتز و ابتدا مقدار اسید اسکوربیک به‌عنوان پیش‌ماده نقاط کوانتومی کربن و سهم وزنی TiO₂/CQD بهینه‌سازی شد. سپس اثر شرایط عملیاتی شامل pH و مقدار نانوکاتالیست معلق بر کاهش غلظت متفورمین ارزیابی شد. آزمون‌های فوتوکاتالیستی با غلظت اولیه 10 میلی‌گرم بر لیتر متفورمین، 60 دقیقه تعادل در تاریکی و سپس تابش نور مرئی انجام گرفت. ترکیب حاوی 0/5 گرم اسید اسکوربیک و 35 درصد وزنی TiO₂/CQD بهترین عملکرد را نشان داد. بررسی ویژگی‌های ماده نشان داد تشکیل نانوکامپوزیت سه‌جزئی موجب گسترش دامنه جذب نور تا حدود 590 نانومتر، کاهش شکاف انرژی از حدود 2/2 به 1/5 الکترون‌ولت و افزایش سطح ویژه به 40/428 مترمربع بر گرم شد. در شرایط منتخب، شامل pH برابر 8 و 100 میلی‌گرم نانوکاتالیست در 100 میلی‌لیتر محلول، کاهش ظاهری متفورمین پس از 80 دقیقه تابش نور مرئی به 90/4 درصد رسید. همچنین این بارگذاری بیشترین ثابت سرعت ظاهری را نشان داد، درحالی‌که افزایش مقدار کاتالیست به 150 میلی‌گرم موجب افت عملکرد شد که می‌تواند ناشی از تجمع ذرات و محدودیت نفوذ نور باشد. نتایج نشان می‌دهد استفاده از نانوکامپوزیت معلق Bi₂WO₆/TiO₂/CQD می‌تواند رویکردی مؤثر برای حذف متفورمین و سایر آلاینده‌های دارویی تحت نور مرئی باشد.
کلیدواژه ها
متفورمین، الاینده نوظهور، فوتوکاتالیست نور مرئی، نقاط کوانتومی کربن، بیسموت تنگستات.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر