بررسی کارایی CoFe۲O۴ با پایه گرافن در فعال سازی پراکسی مونوسولفات و حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی

سابقه و هدف: امروزه آموکسی سیلین به عنوان مهم ترین و پرمصرف ترین آنتی بیوتیکی محسوب می شود که به دلیل ایجاد مقاومت در باکتری ها مورد توجه خاصی قرار گرفته است. این ترکیب از مسیرهای مختلفی مانند دفع مستقیم فاضلاب، زائدات پزشکی و دام پزشکی و صنعت و غیره وارد محیط های آبی می شود. هدف از این مطالعه، ارزیابی کارایی نانوکاتالیست گرافن- کبالت مغناطیسی شده در فعال سازی پراکسی مونوسولفات برای حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی بوده است. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی اکسید گرافن با استفاده از روش اصلاح شده Hummers از گرافیت سنتز گردید. سپس نانوکاتالیست گرافن-کبالت مغناطیسی شده طی چند مرحله ساخته شد. خصوصیات بافت و نظم ساختاری نانوکاتالیست ساخته شده با استفاده از روش های SEM و TEM، EDS و XRD  مورد آنالیز قرار گرفت. چندین پارامتر بهره برداری مورد بررسی قرار گرفتند که شامل دوز پراکسی مونوسولفات (PMS)، pH ، مدت زمان واکنش، غلظت کاتالیزور و غلظت اولیه آلاینده بودند. غلظت آموکسی سیلین با استفاده از دستگاه HPLC مورد سنجش قرار گرفت. یافته ها: در این مطالعه نانوکاتالیست G/CoFe۲O۴ به طور موفقیت آمیزی سنتز شد. براساس نتایج به دست آمده، شرایط بهینه برای غلظت پراکسی مونوسولفات Mm ۳ ، دوز کاتالیست G/CoFe۲O۴ ۵/۰ گرم بر لیتر، ۶ pH ، زمان واکنش ۶۰ دقیقه و غلظت آموکسی سیلین ۱۰ میلی گرم بر لیتر به دست آمد. تحت این شرایط بهینه، درصد حذف آموکسی سیلین، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و کل کربن آلی (TOC) به ترتیب ۲۷/۹۹، ۱/۸۳ و ۱۱/۶۱ درصد به دست آمد. استنتاج: در این مطالعه، کاتالیست CoFe۲O۴ با فعال سازی موثر پراکسی مونوسولفات راندمان بالایی در حذف آموکسی سیلین داشت. بنابراین نتایج، فرآیند G/CoFe۲O۴/PMS می تواند به عنوان یک فرآیند موثر و با راندمان بالا در تصفیه محلول های صنایع مرتبط استفاده گردد.

کلیدواژه ها:

amoxicillin ، graphene-cobalt ، nano-catalyst ، peroxymonosulfate ، aqueous solution ، آموکسی سیلین ، گرافن-کبالت ، نانوکاتالیست ، پراکسی مونوسولفات ، محلول های آبی