بهینه سازی تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده دارویی سفالکسین از محلولهای آبی توسط نانو ساختارهای سنتزشده Zn-MOC با استفاده از روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان آموزش و پرورش استان بوشهر

2 گروه شیمی ،واحد فیروزآباد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، فیروزآباد ، ایران

3 گروه شیمی ، واحد فیروزآباد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، فیروزآباد ، ایران

چکیده

چکیده
مقدمه: پساب های دارویی به دلیل اثراتی که بر سلامت انسان و محیط زیست دارند جزء خطرناک ترین پساب ها محسوب می شوند. هدف از تحقیق حاضر بررسی تخریب نوری آلاینده دارویی سفالکسین از محلولهای آبی با استفاده از نانوساختار فوتوکاتالیست سنتزی بود.
مواد و روش ها: در این تحقیق از یک ترکیب فلز–آلی جدید (Zn-MOC) که از لیگاند سنتزی مزوتتراکیس(4-سیانوفنیل) پورفیرین که به روش سونوشیمیایی (نانوساختار) سنتز شده است، جهت تخریب نوری آلاینده دارویی سفالکسین استفاده شد. کلیه پارامترهای موثر بر راندمان تخریب آلاینده که شامل pH، مدت زمان تابش دهی، مقدار فوتوکاتالیست، غلظت سفالکسین می باشد، با استفاده از روش طراحی مکعب مرکزی (CCD) که یکی از روش های سطح پاسخ (RSM) است مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت.
یافته‌ها: نانوساختار فوتوکاتالیست سنتزی بر پایه روی (Zn-MOC) کارایی بسیار بالایی ( 20/94درصد) در تخریب داروی سفالکسین در مجاورت نور مرئی از خود نشان داد.
نتیجه‌گیری: فوتوکاتالیست سنتزی استفاده شده در این تحقیق کارایی بالا در زمان کوتاهتر را از خود نشان داد. همچنین مقادیر بهینه پارامتر مؤثر بر فرآیند فوتوتخریب نوری سفالکسین توسط Zn-MOC در شرایط 4=pH، مقدار فوتوکاتالیست 90/0 گرم بر لیتر ، زمان تابش دهی 45 دقیقه و غلظت آلاینده 80/4 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد.
واژه‌های کلیدی:
سفالکسین ، روش سطح پاسخ ، Zn-MOC ، فوتوکاتالیست، نانو ساختار

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of Photocatalytic Degradation of Cephalexin Drug Contaminant from Aqueous Solutions by Synthesized Zn-MOC Nanostructures Using Response Surface Methodology

نویسندگان [English]

  • PAYAM HAYATI 1
  • Tahereh Jafarizadeh 2
  • Hassan Zare Neyrizi 3
  • Zohreh Mehrabadi 2
  • Mohammad Hossein Farjam 3
1 Persian Gulf Science and Technology Park, Nano Gostaran Navabegh Fardaye Dashtestan Company, Borazjan, Iran
2 Department of Chemistry, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad, Iran
3 Department of Chemistry, Firoozabad Branch, Islamic Azad University, Firoozabad, Iran
چکیده [English]

Abstract
Introduction: Medicinal sewages are considered as one of the most dangerous sewages due to their effects on human health and the environment. The aim of the present study was to investigate the photodegradation of cephalexin contaminants in aqueous solutions using synthetic photocatalyst nanostructure.
Materials and Methods: In this study, a new metal-organic compound (Zn-MOC) synthesized by the synthetic sonocyte (4-cyanophenyl) porphyrin synthetic ligand (nanostructure) was used to optically degrade cephalexin. All parameters affecting the degradation efficiency of pollutants, including pH, irradiation time, amount of photocatalyst, and cephalexin concentration, are investigated and optimized using the central cube design (CCD) method, which is one of the response surface methods (RSM).
Results: Zn-based synthetic photocatalyst nanostructure (Zn-MOC) showed very high efficiency (94.20%) in the degradation of cephalexin in the presence of visible light.
Conclusion: The synthetic photocatalyst used in this study showed high efficiency in a shorter time. Also, the optimal parameter values affecting the photodegradation process of cephalexin were observed by Zn-MOC at pH=4 the amount of photocatalyst was 0.90 g/l, the irradiation time was 45 minutes and the contaminant concentration was 4.80 mg /l.
Keywords: Cephalexin, Response surface methods, Zn-MOC, photocatalyst, nanostructure

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cephalexin
  • Response surface methods
  • Zn-MOC
  • Photocatalyst
  • Nanostructure