اسکندری, محبوبه, گودرزی, ناصر, عرب چم جنگلی, منصور, موسوی, سید غلامرضا. (1399). بررسی تخریب فتوکاتالیستی داروی آتنولول توسط نانوذرات سنتزی اکسید روی تحت تابش امواج فرابنفش. مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 27(2), 131-141.
محبوبه اسکندری; ناصر گودرزی; منصور عرب چم جنگلی; سید غلامرضا موسوی. "بررسی تخریب فتوکاتالیستی داروی آتنولول توسط نانوذرات سنتزی اکسید روی تحت تابش امواج فرابنفش". مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 27, 2, 1399, 131-141.
اسکندری, محبوبه, گودرزی, ناصر, عرب چم جنگلی, منصور, موسوی, سید غلامرضا. (1399). 'بررسی تخریب فتوکاتالیستی داروی آتنولول توسط نانوذرات سنتزی اکسید روی تحت تابش امواج فرابنفش', مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 27(2), pp. 131-141.
اسکندری, محبوبه, گودرزی, ناصر, عرب چم جنگلی, منصور, موسوی, سید غلامرضا. بررسی تخریب فتوکاتالیستی داروی آتنولول توسط نانوذرات سنتزی اکسید روی تحت تابش امواج فرابنفش. مجله علمی - پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار, 1399; 27(2): 131-141.
بررسی تخریب فتوکاتالیستی داروی آتنولول توسط نانوذرات سنتزی اکسید روی تحت تابش امواج فرابنفش
1دکترای شیمی تجزیه، دانشکدة شیمی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود ، ایران
2استاد تمام، شیمی تجزیه، دانشکدة شیمی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود ، ایران
3استاد تمام، شیمی تجزیه، دانشکدة شیمی ، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود ، ایران
4استاد تمام، مهندسی بهداشت محیط، دانشکدة بهداشت، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
تاریخ دریافت: 18 مرداد 1397،
تاریخ بازنگری: 22 آذر 1397،
تاریخ پذیرش: 23 آذر 1397
چکیده
چکیده مقدمه: فرآیند فتوکاتالیست سالهاست که بعنوان یکی از راهکارهای زیست محیطی در کشورهای صنعتی دنیا بکار می رود. فناوری نانو با ایجاد رویکردی نوین در صنعت فتوکاتالیست آینده‌ای بسیار وسیع را در این زمینه نوید می دهد. طی فرآیندهای اکسایش فتوکاتالیزوری، مواد آلاینده در اثر تابش اشعه فرابنفش و در حضور کاتالیزورهای نیمه هادی بطور کامل تخریب شده و به CO2 و H2O تبدیل می شوند. این پژوهش با هدف تعیین میزان کارایی نانوذرات سنتزی اکسید روی با استفاده از لامپ بخار جیوه 9 وات برای اولین بار در تخریب داروی آتنولول مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش: هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر فتوکاتالیست سنتزی نانواکسید روی بر میزان تخریب داروی آتنولول بعنوان یک آلاینده آلی موجود در پساب با استفاده از نور فرابنفش با شدت کم است. در این راستا تاثیر پارامترهای اصلی مانند غلظت آلاینده، مقدار فتوکاتالیست، pH محلول، سرعت هم زدن، اثر اتمسفر نیتروژن، حضور یون‌های مختلف تحت واکنش فتوکاتالیستی مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها: با انجام واکنش اکسیداسیون در پارامترهای بهینه یعنی غلظت آتنولول 20 میلی‌گرم در لیتر، مقدار فتوکاتالیست 10 میلی‌گرم، pH محلول 7 ، سرعت هم زدن 600 rpm پس از 120 دقیقه تابشدهی دارو به طور صد در صد تخریب گردید. نتایج بررسی، قدرت قابل ملاحظه فتوکاتالیست و لامپ را در تخریب آتنولول نشان می‌دهد. همچنین انجام مطالعات سینتیکی تحت شرایط بهینه، سینتیک شبه مرتبه اول را نشان داد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از کارایی قابل قبول فرایند تخریب فتوکاتالیستی نانوذرات سنتزی اکسید روی در حضور لامپ 9 وات جیوه در تجزیه داروی آتنولول می‌باشد.
Investigation of Atenolol photo degradation by Synthetic zinc oxide nanoparticles under ultra violet irradiation
نویسندگان [English]
Mahboube Eskandari1؛ Nasser Goudarzi2؛ Mansour Arab chamjangali3؛ Seyyed Gholamreza Moussavi4
1PhD of analytical chemistry, Collage of Chemistry, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2Full Professor, Collage of Chemistry, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3Full Professor, Collage of Chemistry, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
4Full Professor, Department of Environmental Health, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]
ABSTRACT Background: The photocatalytic process has been used for many years in industrialized countries as a solution to the world's environmental pollution. During the oxidative photo-catalytic processes, the pollutants are completely degraded by UV irradiation in the presence of semi-conductor catalysts, and are converted to CO2 and H2O. In this work, for the first time, the use of a 9-Watt UVC lamp with synthetic zinc oxide nanoparticles for degradation of atenolol is studied. Material and method: The main objective of this work is to investigate the effect of synthetic zinc oxide photo-catalyst on the rate of destruction of atenolol as an organic pollutant in wastewater using low-intensity UV light. The effects of parameters such as concentration of atenolol, amount of photo-catalyst, pH, stirring rate, atmospheric nitrogen, and presence of various ions are studied in the photocatalytic reaction. Results: An oxidation reaction is performed under the optimal experimental conditions, i.e. 20 mg L-1 of atenolol, 10 mg L-1 of the photo-catalyst, pH 7.0, and a stirring rate of 600 rpm. After 120 minutes of irradiation, atenolol was degraded completely. Kinetic studies under optimized conditions are shown pseudo- first order kinetic. Conclusion: The results of this study indicate the acceptable performance of the photocatalytic degradation process of synthetic zinc oxide nanoparticles and 9-watt mercury vapor lamp in the decomposition of atenolol.
[1]. Farre ML, Perez S, Kantiani L, Barcelo D. Fate and toxicity of emerging pollutants, their metabolites and transformation products in the aquatic environment. Trends Analyt Chem. 2008; 27(11): 991-1008.
[2]. Simazaki D, Kubota R, Suzuki T, Akiba M, Nishimura T, Kunikane S. Occurrence of selected pharmaceuticals at drinking water purification plants in Japan and implications for human health. water res. 2015; 76:187-200. Cited in PubMed; PMID: 25835589. [3]. Kornegay BH, Sanks RL. Activated carbon for taste and odor control. 1979p.323. [4]. Homem V, Santos Lc. Degradation and removal methods of antibiotics from aqueous matrices-A review. Journal of environmental management.2011;92 (10):2304-47. [5]. C Pluss-Suard, a Pannatier, a Kronenberg. Hospital antibiotic consumption in Switzerland: comparison of a multicultural country with Europe. Journal of Hospital Infection.2011;79 (2):166-71. [6]. Miah J, Kayes N, Obaidullah Md , Hossain M. Photodegradation Efficiency of Prepared and Commercial ZnO to Remove Textile Dye from Aqueous Solution. J Ad Chem Sci. 2016; 2(3): 337–340. [7]. Daneshvar N, Salari D, Khataee AR. Photocatalytic degradation of azo dye acid red 14 in water on ZnO as an alternative catalyst to TiO2. J. Photochem. Photobiol. A:Chem. 2004; 162(2): 317-322. [8]. Qasim SR, Motley EM, Zhu G. Water works engineering:Planning, design, and operation. Prentice Hall; 2000; p.212- 209 .
[9]. Ternes TA, Bonerz M, Herrmann N, Teiser B, Andersen HR. Irrigation of treated wastewater in Braunschweig,Germany: An option to remove pharmaceuticals and musk fragrances. Chemosphere.; 2007;66(5): 894-904. [10]. Savage N., Diallo M., Duncan J., Street A. and Sustich R.2009 “Nanotechnology Applications for Clean Water” William Andrew Inc, pp. 634. [11]. Kong J-Z, Li A-D, Li X-Y, Zhai H-F, Zhang W-Q, Gong YP,et al. Photo-degradation of methylene blue using Tadoped ZnO nanoparticle. J. Solid State Chem. 2010; 183(6):1359-64. [12]. Ji, Y., Zeng, C., Ferronato, C., Chovelon, J.M., Yang, X.,2012. Nitrate-induced photodegradation of atenolol in aqueous solution: kinetics, toxicity and degradation pathways. Chemosphere 88, 644–649. [13]. Ji, Y., Zhou, L., Ferronato, C., Yang, X., Salvador, A., Zeng,C., Chovelon, J.M., 2013. Photocatalytic degradation of atenolol in aqueous titanium dioxide suspensions: kinetics,intermediates and degradation pathways. J. Photochem. Photobiol., A: Chem. 254, 35–44. [14]. Hoseinzadeh, E, Alikhani, MY, Samarghandi, MR,Shirzad-Siboni, M. 2014 Antimicrobial potential of synthesized zinc oxide nanoparticles against gram positive and gram negative bacteria. Desalination and Water Treatment 52(25-27):4969-76. [15]. Eskandari M, Goudarzi N, Moussavi S.Gh. Application of low-voltage UVC light and synthetic ZnO nanoparticles to photo-catalytic degradation of ciprofloxacin in aqueous sample solutions. Water Environ J. 2018; 32: 58-66. [16]. Singh NK, Saha S, Pal A. Methyl red degradation under UV illumination and catalytic action of commercial ZnO: a parametric study. Desalin Water Treat. 2015; 56 (4): 1-11. [17]. Slimani, R., El Ouahabi, I., Abidi, F., El Haddad, M., Regti,A., Laamari, M.R., El Antri, S., Lazar, S., 2014, "Calcined eggshells as a new biosorbent to remove basic dye from aqueous solutions: thermodynamics, kinetics, isotherms and error analysis", J. Taiwan Inst. Chem. Eng., 45, 1578-1587. [18]. Moussavi Gh, Alahabadi A, Yaghmaeian K, Eskandari M.Preparation, characterization and adsorption potential of the NH4Cl-induced activated carbon for the removal of amoxicillin antibiotic from water. Chem Eng J. 2013; 217:119–128. [19]. Doorslaer MV, Heynderickx Ph, Demeestere K, Debevere K, Langenhove HV, Dewulf J. TiO2 mediated heterogeneous photo-catalytic degradation of moxifloxacin: Operational variables and scavenger study.Appl Catal B: nviron.2012;111:150-156. [20]. Konstantinou IK, Albanis TA. TiO2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations: A review. Appl Catal B:Environ. 2004; 49(1): 1-14. [21]. Chong MN, Jin B, Chow CWK, Saint C. Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review. Water Res. 2010; 44(10): 2997-3027. [22]. Ioannou, L.A., Hapeshi, E., Vasquez, M.I., Mantzavinos,D., Fatta- Kassinos, D., 2011. Solar/TiO2 Photocatalytic decomposition of b-blockers atenolol and propranolol in water and wastewater. Sol. Energy 85, 1915–1926. [23]. Rey, A., Quinones, D.H., A ´ lvarez, P.M., Beltra´ n, F.J.,Plucinski, P.K., 2012. Simulated solar-light assisted photocatalytic ozonation of metoprolol over titania-coated magnetic activated carbon. Appl. Catal., B: Environ. 111– 112, 246–253.
ابتدای صفحه