حذف جذبي آنتي بيوتيك آمپي سيلين با استفاده از جاذب شبكه آلي- فلزي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

با افزايش سطح بهداشت عمومي در جهان و گسترش استفاده از داروها نگراني‌هايي پيرامون ايجاد مقاومت عوامل بيماري‌زا به دليل استفاده بيش از اندازه از داروها، به طور خاص آنتي بيوتيك‌ها، گسترش يافت. در سال‌هاي اخير حضور آنتي بيوتيك‌ها در منابع آب به يكي از معضلات نگران‌كننده تبديل شده و جداسازي اين عوامل از آب مورد توجه قرار گرفته است. دو روش فرآيندهاي غشايي و جذب سطحي مي‌توانند بخش عمده منابع آلودگي را از آب‌ها جدا كنند. در اين پژوهش ابتدا يك جاذب شبكه آلي-فلزي Uio-66-NH2 قدرتمند سنتز شد و سپس اين شبكه توسط TiO2 اصلاح شد. آناليزهاي مشخصه‌يابي اصلي مانند: طيف‌بيني تبديل فوريه زير قرمز، پراش پرتو ايكس، تخلخل‌سنجي جذب و واجذب نيتروژن، وزن‌سنجي گرمايي، پراش انرژي پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني عبوري، ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي گسيل ميداني و طيف‌سنجي فتوالكتريكي پرتو ايكس صحت سنتز جاذب را تاييد كردند. شبكه آلي-فلزي اصلاح شده Uio-66-NH2/TiO2 داراي مساحت سطح مناسب 983 متر مربع برگرم، حجم تخلخل 46/0 سانتي متر مكعب برگرم و ميانگين قطر تخلخل 94/2 نانومتر است و با توجه به آناليز وزن‌سنجي گرمايي تا دماي 400 درجه سلسيوس نسبت به حرارت پايدار است. آزمايش‌هاي جذب سطحي براي بررسي پارامترهاي مختلف انجام شد. نتايج، مساحت سطح مناسب شبكه آلي-فلزي اصلاح شده، ظرفيت جذب بالا و سينتيك سريع اين جاذب را نشان داد. بيش از 90درصد آمپي سيلين توسط جاذب در مدت زمان 60 دقيقه جذب شد. داده‌هاي تجربي به‌دست آمده از پژوهش با مدل‌هاي سينتيكي شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش شدند كه اين داده‌ها با ضريب همبستگي 9998/0 تطابق بسيار مناسبي را با مدل سينتيك شبه مرتبه دوم از خود نشان دادند. همچنين اين داده‌ها با مدل‌هاي ايزوترم لانگموير و فروندليچ برازش شدند كه ايزوترم لانگموير با ظرفيت جذب بيشينه 625 ميلي گرم بر گرم و ضريب همبستگي 9908/0 بهترين برازش داده‌ها را داشت. بررسي ترموديناميكي داده‌ها نيز نشان داد كه فرآيند جذب سطحي آمپي سيلين توسط جاذب Uio-66-NH2/TiO2 خود به خودي و گرماده است. توجيه بالا بودن ظرفيت جذب اين جاذب مساحت سطح بالا، تعداد زياد سايت‌هاي فعال، پيوند هيدروژني بين جاذب و جذب شونده و برهمكنش‌هايπ-π مي‌تواند باشد. همچنين جاذب پس از پنج چرخه احيا توانست 92 درصد ظرفيت جذب اوليه خود را حفظ كند

218661

مهندسي شيمي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان