حذف فتوکاتالیستی مترونیدازول از محیط آبی با استفاده از تیتانیوم دی اکساید- کربن نیترید گرافیتی (g-C3N4-TiO2)

مصرف زیاد آنتی بیوتیک ها از جمله مترونیدازول، باعث شده است که آن ها به طور پیوسته به محیط زیست وارد شوند؛ در حالی که فرایندهای تصفیه متداول قادر به حذف آن ها نیست. در نتیجه، در محیط تجمع می یابند و منجر به بروز مخاطرات بهداشتی پیش بینی نشده بر سلامت انسان و اکوسیستم می شود. در سال های اخیر، فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته به عنوان یک تکنولوژی موثر جهت تخریب آلاینده ها از محیط آبی معرفی شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی کاتالیست تیتانیوم دی اکساید- کربن نیترید گرافیتی (Graphitic carbon nitride-TiO2 یا g-C3N4-TiO2) در حذف مترونیدازول از محیط های آبی صورت گرفت. در این مطالعه بنیادی- کاربردی، ابتدا کاتالیست g-C3N4-TiO2 سنتز گردید. جهت تعیین مشخصات نانوکامپوزیت، از آزمایش های میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning electron microscope یا SEM) ، Energy Dispersive X-ray (EDX) و طیف سنجی انعکاسی انتشاری (Diffuse reflectance spectroscopy یا DRS) استفاده شد. سپس تاثیر شاخص هایی مانند مقدار g-C3N4 در ترکیب کاتالیست g-C3N4-TiO2، غلظت اولیه مترونیدازول (10، 15 و 20 میلی گرم بر لیتر) ، pH (4، 7 و 10) و میزان معدنی سازی مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست TC3 راندمان تجزیه فتوکاتالیستی بیشتری را در تخریب مترونیدازول نشان داد. حداکثر کارایی فرایند در شرایط بهینه شامل غلظت اولیه مترونیدازول
10 میلی گرم بر لیتر، 10 = pH و زمان تماس 360 دقیقه بود که 83 درصد به دست آمد. فرایند فتوکاتالیستی بر پایه کاتالیست g-C3N4-TiO2، روش موثری جهت حذف مترونیدازول از محیط آبی می باشد و کاربرد g-C3N4 به طور موثری فعالیت فتوکاتالیستی TiO2 را افزایش می دهد.