[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
بانک ها و نمایه نامه ها::
فرم پیش نیاز ارسال مقاله::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
بانک ها و نمایه ها
DOAJ
GOOGLE SCHOLAR
..
:: دوره 29، شماره 2 - ( 1-1403 ) ::
جلد 29 شماره 2 صفحات 202-185 برگشت به فهرست نسخه ها
بررسی راندمان حذف آنتی‌بیوتیک مترونیدازول از محلول‌های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی آهن صفر ظرفیتی/گرافن
امین عبادی 1، فرشته هاشمیان قهفرخی2
1- گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کازرون، کازرون، ایران، ، ebadiamin88@yahoo.com
2- گروه شیمی، اداره کل آموزش و پرورش استان کهگیلویه و بویراحمد، شهرستان بویراحمد، یاسوج، ایران
چکیده:   (418 مشاهده)
زمینه و هدف: آنتی­بیوتیک­ها بخشی از آلاینده­های نوپدید در محلول­های آبی هستند که به دلیل خاصیت تجمعی، اثرات سوء مختلف و ایجاد مقاومت­های دارویی، در غلظت­های محیطی بسیار پایین، سلامت انسان و محیط زیست را تهدید می­کنند. این امر تأمین تسهیلات تصفیه فاضلاب در منابع تولید این مواد را ضروری می­نماید تا از رها شدن بی­رویه آن­ها در محیط زیست جلوگیری به عمل آید. لذا هدف از این مطالعه تعیین و بررسی راندمان حذف آنتی­بیوتیک مترونیدازول از محلول­های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی آهن صفر ظرفیتی/گرافن بود. 

روش بررسی: این یک مطالعه تجربی می‌باشد که در سال ۱۴۰۲  انجام شد. در این مطالعه نانوکامپوزیت­های آهن قرار گرفته بر پایه گرافن به روش شیمی سبز و استفاده از آب انار به عنوان کاهنده سنتز شد. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک‌های XRD، SEM و TEM مورد آنالیز قرار گرفت. در این مطالعه اثر متغیرهایی نظیر pH محلول(۳، ۵، ۷، ۹ و ۱۱)، دوز جاذب(۱۰، ۳۰، ۵۰، ۷۰، ۹۰ و۱۰۰ میلی‌گرم)، غلظت اولیه(۵، ۱۰، ۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ میلی‌گرم بر لیتر)، زمان تماس (۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰، ۷۵ و ۹۰ دقیقه) و دمای واکنش(۵، ۱۵، ۲۵، ۳۵، ۴۵ و  ۵۵ درجه سانتی‌گراد) در حذف آنتی­بیوتیک مترونیدازول تحت فرآیند جذب سطحی به وسیله نانو جاذب­های آهن صفر ظرفیتی/گرافن مورد مطالعه قرار گرفت. برای اندازه‌گیری غلظت باقیمانده آنتی­بیوتیک مترونیدازول از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج حداکثر جذب (۳۲۰ نانومتر) استفاده شد. داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از آزمون‌های آماری آنالیز واریانس تجزیه و تحلیل شدند.

یافته­ها: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص می‌کند که اندازه ذرات نمونه کاتالیست مذکور در محدوده‌ بین ۶۰ـ۴۰ نانومتر است. هم‌چنین شکل تقریباً کروی نانو ذرات کاتالیست مذکور نیز، از این شکل آشکار می­شود. نتایج این مطالعه نشان داد که در pH بهینه ۵ بیشترین راندمان حذف مترونیدازول در حضور نانو ذرات ۵ درصد آهن قرار گرفته بر پایه گرافن به دست آمد. هم‌چنین نتایج نشان داد که در زمان تماس ۶۰ دقیقه و غلظت اولیه آنتی­بیوتیک مترونیدازول، ۵۰ میلی­گرم در لیتر، راندمان حذف برابر ۹۲ درصد می­باشد. دوز بهینه و اقتصادی کاتالیست برابر ۱/۰ گرم و دمای واکنش نیز برابر با  ۴۵ درجه سانتی‌گراد به دست آمد. 

نتیجه­گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که فرآیند کاتالیستی نانو ذرات آهن قرار گرفته بر پایه گرافن می­تواند یک فرآیند کارآمد در زمینه حذف آنتی­بیوتیک مترونیدازول از محلول­های آبی باشد و با توجه به سادگی جداسازی آن به وسیله یک میدان مغناطیسی خارجی، می­تواند جایگزین مناسبی برای سایر کاتالیست­ها محسوب شود.

 
واژه‌های کلیدی: جذب آلاینده مترونیدازول، جاذب، نانو ذرات آهن، گرافن
متن کامل [PDF 862 kb]   (64 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: عمومى
دریافت: 1402/8/14 | پذیرش: 1402/11/23 | انتشار: 1402/12/26
فهرست منابع
1. Kestioslu K, Yonar T, Azbar N. Feasibility of physico-chemical treatment and advanced oxidation processes [AOPs] as a means of pretreatment of olive mill effluent. J Process Bio-chemistry 2005; 40: 2409-16.## [DOI:10.1016/j.procbio.2004.09.015]
2. Sarkar S, Sondhi K, Das R, Chakraborty S, Choi H, Bhattacharjee C. Development of a mathematical model to predict different parameters during pharmaceutical wastewater treatment using TiO2 coated membrane. Ecotoxicol Environ Saf 2015; 121: 193-8. ## [DOI:10.1016/j.ecoenv.2015.03.041] [PMID]
3. Kümmerer K, Significance of antibiotics in the environment. J Antimicrob Chemother 2003; 52(1): 5-7. ##
4. Seidmohammadi A, Asgari G,Torabi l. Removal of metronidazole using ozone activated persulfate from aqua solutions in presence of ultrasound. J Mazandaran Univ Med Sci 2016; 26(143): 160-73. ##
5. Kulik N, Trapido M, Goi A, Veressinita Y, Munter R. Combined chemical treatment of pharmaceutical effluents from medical ointment production. Chemosphere 2008; 70(8): 1525-31. ## [DOI:10.1016/j.chemosphere.2007.08.026] [PMID]
6. Rahmani A, Shabanlo A, Majidi S, Tarlani Azar M, Mehralipour J. Efficiency of ciprofloxacin removal by ozonation process with calcium peroxide from aqueous solutions. J Qazvin Univ Med Sci 2015; 19(2): 55-64. ##
7. Emad S, Elmolla ES, Chaudhuri M. Comparison of different advanced oxidation processes for treatment of antibiotic aqueous solution. Desalination 2010; 256: 43-7. ## [DOI:10.1016/j.desal.2010.02.019]
8. Samarghandi M. Optimization of electrocoagulation via response surface methodology to remove ciprofloxacin from aqueous media. J Water Wastewater 2017; 28(108): 19-21. ##
9. Safari G, Hosseini M, Kamali H, Moradirad R, Mahvi A. Photocatalytic degradation of tetracycline antibiotic from aqueous solutions using UV/TiO2 and UV/H2O2/TiO2. J Health 2014; 5(3): 203-13. ##
10. Dehghani S, Joneydi A, Farzadkia M, Gholami M. Investigation of the efficiency of fenton's advanced oxidation process in sulfadiazine antibiotic removal from aqueous solutions. J Arak Uni Med Sci 2012; 15(7): 19-29. ##
11. Rahmani AR, Shabanlo A, Majidi S, Tarlani Azar M, Mehralipour J. Efficiency of ciprofloxacin (CIP) removal from pharmaceutical effluents using the ozone/persulfate (O3/PS) process. J Water Wastewater 2016; 27(1): 40-8. ##
12. Kakavand B, Kalantary R, Joneidi JA, Seraph A, Gholizadeh A, Azari A. Efficiency of powder activated carbon magnetized by Fe3O4 nanoparticles for amoxicillin removal from aqueous solutions: equilibrium and kinetic studies of adsorption process. Iran J Health & Environ 2014; 7(1): 21-34. ##
13. Hoseini M, Safari GH, Kamani H, Jaafari J, Mahvi A. Survey on removal of tetracycline antibiotic from aqueous solutions by nano-sonochemical process and evaluation of the influencing parameters. Iran J Health & Environ 2015; 8(2): 141-52. ##
14. Nezamzadeh-Ejhieh A, Shirzadi A. Enhancement of the photocatalytic activity of ferrous oxide by doping onto the nano-clinoptilolite particles towards photodegradation of tetracycline. Chemosphere 2014; 107: 136-44. ## [DOI:10.1016/j.chemosphere.2014.02.015] [PMID]
15. Hai L, Weifeng L, Jian Z, Chenglu Z, Liang R, Ye L. Removal of cephalexin from aqueous solutions by original and Cu(II)/Fe(III) impregnated activated carbons developed from lotus stalks kinetics and equilibrium studies. J Hazard Mater 2011; 185(2-3): 1528-35. ## [DOI:10.1016/j.jhazmat.2010.10.081] [PMID]
16. Zheng W, Chen K, Zhu J, Ji L. A novel process for erythromycin separation from fermentation broth by resin adsorption-aqueous crystallization. Sep Purif Technol 2013; 116: 398-404. ## [DOI:10.1016/j.seppur.2013.06.019]
17. Hassani A, Torabian A, Rahimi K. Performance of iron-zero (nZVI) nanno particles in removal of cephalexin from synthetic wastewater. J Water Wastewater 2014; 25: 85-92. ##
18. Fang Z, Chen J, Qiu X, Qiu X, Cheng W, Zhu L. Effective removal of antibiotic metronidazole from water by nanoscale zero-valent iron particles. Desalination 2011; 268(1-3): 60-7. ## [DOI:10.1016/j.desal.2010.09.051]
19. Nasseh N, Barikbin B, Taghavi L, Nasseri MA. Antibiotics pollution damaging effects on environment and review of efficiency of differen methods for removing them. J Nurse Phys Within War 2016; 4(10 and 11): 50-62. ##
20. Homem V, Santos L. Degradation and removal methods of antibiotics from aqueous matrices-a review. J Environ Manage 2011; 92(10): 2304-47. ## [DOI:10.1016/j.jenvman.2011.05.023] [PMID]
21. Suty H, De Traversay C, Cost M. Applications of advanced oxidation processes: present and future. Water Sci Technol 2004; 49(4): 227-33. ## [DOI:10.2166/wst.2004.0270]
22. Wang H, Zhang G, Gao Y. Photocatalytic degradation of metronidazole in aqueous solution by niobate K6Nb10.8O30. Wuhan Univ J Nat Sci 2010; 15(4): 345-9. ## [DOI:10.1007/s11859-010-0664-0]
23. Zazouli MA, Ulbricht M, Nasseri S, Susanto H. Effect of hydrophilic and hydrophobic organic matter on amoxicillin and cephalexin residuals rejection from water by nanofiltration. Iran J Environ Health Sci Eng 2010; 7(1): 15-24. ##
24. Rivera-Utrilla J, Gómez-Pacheco CV, Sánchez-Polo M, López-Peñalver JJ, Ocampo-Pérez R. Tetracycline removal from water by adsorption/bioadsorption on activated carbons and sludge-derived adsorbents. J Environ Manage 2013; 131: 16-24. ## [DOI:10.1016/j.jenvman.2013.09.024] [PMID]
25. Sadat S, Salimi L, Ghafourian H, Yadegarian Hadji Abadi L, Taghi Sadatipour S. Optimization and modeling of tetracycline antibiotic removal using TiO2/N/S nanocatalyst in the presence of visible light in aqueous solutions. Armaghane-danesh 2022; 27(2): 241-56. ## [DOI:10.52547/armaghanj.27.2.241]
26. Raygan Shirazi Nejad A, Jorfi S, Tabatabaei T, Amiri F. Photocatalytic degradation of gentamicin antibiotics using Fe3O4 / SiO2 / TiO2 nanocomposites synthesized in aqueous solutions in the presence of sunlight. Armaghane-danesh 2022; 27(3): 349-64. ## [DOI:10.52547/armaghanj.27.3.349]
27. Edwine T, Khalil H, Evens E. Experimental and modeling studies of sorption of tetracycline onto iron oxides-coated quartz. Colloids Surfaces A 2008; 327(1-3): 57-63. ## [DOI:10.1016/j.colsurfa.2008.06.013]
28. Kermani M, Bahrami-Asl F, Esrafili A, Farzadkia M, Salahshour-Arian S. Identification of oxidation intermediates and investigation of toxicity changes in heterogenic catalytic ozonation process in the presence of MgO nanoparticles for metronidazole removal from aqueous solution. HSR 2016; 12(2): 140-5. ##
29. Kamani H, Bazrafshan E, Ashrafi SD, Sancholi F. Efficiency of sono-nano-catalytic process of TiO2 nano-particle in removal of erythromycin and metronidazole from aqueous solution. J Mazandaran Univ Med Sci 2017; 27(151): 140-54. ##
30. Esrafili A, Khosravi S, Gholami M, Farzadkia M, Abdorahimi G. Photocatalytic removal of metronidazole using magnetic TiO2 nanocatalyst (Fe3O4@SiO2@TiO2): synthesis, characterization, and operational parameters. J Mazandaran Univ Med Sci 2018; 28(159): 97-115. ##
31. Görmez F, Görmez Ö, Gözmen B, Kalderis D. Degradation of chloramphenicol and metronidazole by electro-fenton process using graphene oxide-Fe3O4 as heterogeneous catalyst. J Environ Chem Eng 2019; 7(2): 102990. ## [DOI:10.1016/j.jece.2019.102990]
32. Wang X, Wang A, Lu M, Ma J. Synthesis of magnetically recoverable Fe0/graphene-TiO2 nanowires composite for both reduction and photocatalytic oxidation of metronidazole. Chem Eng J 2018; 337: 372-84. ## [DOI:10.1016/j.cej.2017.12.090]
33. Hummers WS, Offeman RE. Preparation of graphitic oxide. J Am Chem Soc 1958; 80: 1339. [DOI:10.1021/ja01539a017]
34. Lu N, He G, Liu J, Liu G, Li J. Combustion synthesis of graphene for water treatment. Ceramics International 2017; 44(2): 2463-9. ## [DOI:10.1016/j.ceramint.2017.10.222]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ebadi A, Hashemian Qhahfarokhi F. Investigating the Removal Efficiency of Metronidazole Antibiotic from Aqueous Solutions Using Fe0/graphene Magnetic Nanocomposites. armaghanj 2024; 29 (2) :185-202
URL: http://armaghanj.yums.ac.ir/article-1-3551-fa.html

عبادی امین، هاشمیان قهفرخی فرشته. بررسی راندمان حذف آنتی‌بیوتیک مترونیدازول از محلول‌های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی آهن صفر ظرفیتی/گرافن. ارمغان دانش. 1403; 29 (2) :185-202

URL: http://armaghanj.yums.ac.ir/article-1-3551-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 29، شماره 2 - ( 1-1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها
ارمغان دانش Armaghane Danesh
Persian site map - English site map - Created in 0.05 seconds with 39 queries by YEKTAWEB 4660