سنتز سبز نانوذره مغناطیسی MnFe2O4 و بررسی کارایی آن در فرایند حذف فتوکاتالیستی آنتی بیوتیک تتراسایکلین: الگویی موثر جهت تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی نظامی

تامین آب سالم و تصفیه آلاینده های نو ظهور مثل آنتی بیوتیک ها بخش مهمی از موضوع گسترده آب شناسی نظامی است. امروزه فرایندهای فتوکاتالیستی به منظور حذف این عوامل بسیار مطلوب عمل می کنند و قادر هستند در اکثر مواقع بدون تولید محصولات جانبی، موثر واقع شوند.

هدف از این مطالعه سنتز سبز نانوذره مغناطیسی MnFe2O4 و تعیین کارایی آن در حذف فتوکاتالیستی تتراسایکلین از محلول های آبی به عنوان الگویی موثر جهت تصفیه فاضلاب داروسازی نظامی می باشد.

این پژوهش یک مطالعه آزمایشگاهی است که در یک راکتور ناپیوسته و در دمای اتاق بر روی نمونه های سنتتیک انجام شد. ابتدا نانوذره مغناطیسی MnFe2O4 با استفاده از عصاره گیاه بادرنج بویه به روش سبز سنتز و توسط آنالیز های XRD، FESEM، TEM، FTIR و VSM مشخصه یابی شد و سپس اثربخشی آن در فرایند حذف فتوکاتالیستی تتراسایکلین در حضور نور UV با بررسی پارامترهای مختلفی نظیر؛ (pH (3-9، دوز کاتالیست (0/025 - 1گرم بر لیتر)، غلظت اولیه تتراسایکلین (5-100 میلی گرم بر لیتر) و زمان تماس (180-5 دقیقه) مورد ارزیابی قرار گرفت.

در این مطالعه، شکل کروی و سطح یکنواخت نانوذره سنتز شده با اندازه 50-40 نانومتر و به علاوه، خاصیت سوپرپارامغناطیسی نانوذره سنتز شده مورد تایید قرار گرفت. همچنین، آزمایشات فتوکاتالیستی نشان داد، حداکثر راندمان تخریب تتراسایکلین در شرایط بهینه (9=pH، دوز نانوذره= 0/5 گرم بر لیتر، زمان ماند =200 دقیقه و با غلظت اولیه 20 میلی گرم بر لیتر تتراسایکلین) 68/71 درصد به دست آمد که در مقایسه با نتایج آزمایشات فتولیز در شرایط مشابه 33/66 درصد افزایش راندمان را نشان داد. ازسویی، نتایج آزمایشات پایداری و استفاده مجدد این نانوذره کاهش 4 درصد راندمان حذف تتراسایکلین را پس از شش سیکل نشان داد. لازم به ذکر است، سینتیک سرعت واکنش در این مطالعه از مدل شبه درجه اول پیروی نمود.

بر اساس نتایج مطلوب به دست آمده در این مطالعه، این فرایند جهت حذف آلاینده های دارویی و تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی نظامی و همچنین بیمارستان های نظامی نیز پیشنهاد می شود.