سنتز و کاربرد فتوکاتالیست TiO2/SiO2/rGO در تخریب فتوشیمیایی اریترومایسین از محلول های آبی

استفاده گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها و انباشت این مواد در آب و فاضلاب، موجب ظهور مسایل متعدد زیست‌محیطی و بهداشتی ‌گردیده است. هدف این مطالعه بررسی کارایی فتوکاتالیست جدید TiO2/SiO2/rGO در حذف اریترومایسین به‌عنوان نماینده‌ای از آنتی‌بیوتیک‌ها از محلول‌های آبی می‌باشد.

مطالعه حاضر، از نوع تجربی-کاربردی می‌باشد. نانوکامپوزیت TiO2/SiO2/rGO به‌عنوان فتوکاتالیست به روش سل-ژل سنتز شد و مشخصه یابی اجزای کامپوزیت و ساختار نهایی آن با استفاده از تکنیک‌های مختلف نظیر FE-SEM, XRD, FT-IR و TEM انجام شد. اثر متغیرهای pH، غلظت فتوکاتالیست، غلظت هیدروژن پراکسید و مدت‌زمان تماس در فرایند حذف فتوشیمیایی اریترومایسین موردمطالعه قرار گرفت. غلظت باقیمانده آلاینده با استفاده از روش اسپکتروسکوپی مریی-فرابنفش در طول موج 298 نانومتر تعیین و راندمان حذف محاسبه گردید. در کلیه مراحل پژوهش، موازین اخلاقی رعایت و هیچگونه دخل و تصرفی از طرف محقق در مراحل انجام پژوهش صورت نگرفته است.

نتایج مشخصه یابی، سنتز نانوذرات TiO2 و SiO2 با ابعاد 20 تا 25 نانومتر بر سطح نانوورقه‌های اکسیدگرافن کاهیده شده را تایید کردند. فرایند تخریب فتوکاتالیستی 25 میلی‌گرم بر لیتر اریترومایسین در 7 =pH ، 30 میلی‌گرم نانوکامپوزیت، 5 میلی‌گرم در لیتر هیدروژن پراکسید و مدت‌زمان تابش 140 دقیقه، به صورت کامل حاصل گردید. شایان ذکر است، تخریب آلاینده در شرایط فوق و صرفا در حضور فتوکالیست نانو TiO2 به میزان کمتر از 4% انجام گرفت.

نتایج نشان داد که فرایند تخریب فتوکاتالیزوری اریترومایسین با استفاده از نانوکامپوزیت سنتزی TiO2/SiO2/rGO یک روش کارامد در حذف این آنتی بیوتیک از محیط های آبی می‌باشد و شرایط اجرای فرایند در مقایسه با روش های مشابه مقرون به صرفه تر است.