سنتز سبز نانوذره مغناطیسی MnFe۲O۴ و بررسی­ کارایی آن در فرایند حذف فتوکاتالیستی آنتی­بیوتیک تتراسایکلین: الگویی موثر جهت تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی نظامی

مقدمه: تامین آب سالم و تصفیه آلاینده­ های نو ظهور مثل آنتی­ بیوتیک­ ها بخش مهمی از موضوع گسترده آب­ شناسی نظامی است. امروزه فرایندهای فتوکاتالیستی به­ منظور حذف این عوامل بسیار مطلوب عمل می­ کنند و قادر هستند در اکثر مواقع بدون تولید محصولات جانبی، موثر واقع شوند. هدف: هدف از این مطالعه سنتز سبز نانوذره مغناطیسی MnFe۲O۴ و تعیین کارایی آن در حذف فتوکاتالیستی تتراسایکلین از محلول ­های آبی به عنوان الگویی موثر جهت تصفیه فاضلاب داروسازی نظامی می­باشد. مواد و روش­ ها: این پژوهش یک مطالعه آزمایشگاهی است که در یک راکتور ناپیوسته و در دمای اتاق بر روی نمونه ­های سنتتیک انجام شد. ابتدا نانوذره مغناطیسی MnFe۲O۴ با استفاده از عصاره گیاه بادرنج­بویه به روش سبز سنتز و توسط آنالیز­های XRD، FESEM، TEM، FTIR و VSM مشخصه­ یابی شد و سپس اثربخشی آن در فرایند حذف فتوکاتالیستی تتراسایکلین در حضور نور UV با بررسی پارامترهای مختلفی نظیر؛ (pH (۳-۹، دوز کاتالیست (۰/۰۲۵­-­۱گرم ­بر ­لیتر)، غلظت اولیه تتراسایکلین (۵-۱۰۰ میلی­ گرم­ بر لیتر) و زمان تماس (۱۸۰-۵ دقیقه) مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ­ها: در این مطالعه، شکل کروی و سطح یکنواخت نانوذره سنتز شده با اندازه ۵۰-۴۰ نانومتر و به­ علاوه، خاصیت سوپرپارامغناطیسی نانوذره سنتز شده مورد تایید قرار گرفت. همچنین، آزمایشات فتوکاتالیستی نشان داد، حداکثر راندمان تخریب تتراسایکلین در شرایط بهینه (۹=pH، دوز نانوذره= ۰/۵ گرم­ بر ­لیتر، زمان ماند =۲۰۰ دقیقه و با غلظت اولیه ۲۰ میلی ­گرم ­بر ­لیتر تتراسایکلین) ۶۸/۷۱­ درصد به دست آمد که در مقایسه با نتایج آزمایشات فتولیز در شرایط مشابه ۳۳/۶۶ درصد افزایش راندمان را نشان داد. ازسویی، نتایج آزمایشات پایداری و استفاده مجدد این نانوذره کاهش ۴ درصد راندمان حذف تتراسایکلین را پس از شش سیکل نشان داد. لازم به ذکر است، سینتیک سرعت واکنش در این مطالعه از مدل شبه درجه اول پیروی نمود. نتیجه­ گیری: بر اساس نتایج مطلوب به ­دست آمده در این مطالعه، این فرایند جهت حذف آلاینده ­های دارویی و تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی نظامی و همچنین بیمارستان­ های نظامی نیز پیشنهاد می ­شود.

کلیدواژه ها:

Magnetic Green Nanoparticle MnFe۲O۴ ، Tetracycline ، Photocatalytic Degradation ، Aqueous Solutions ، Ultraviolet Light Photolysis ، نانوذره سبز مغناطیسی MnFe۲O۴ ، تتراسایکلین ، تخریب فتوکاتالیستی ، محلول­های آبی ، فتولیز نور فرابنفش