نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی محیطزیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2
دانشیار، گروه شیلات، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
3
استاد، گروه مهندسی بهداشت محیطزیست، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندیشاپور، اهواز، ایران
4
دانشیار، گروه مهندسی محیطزیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
5
استادیار، گروه مدیریت محیطزیست-HSE، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
چکیده
هدف از انجام این پژوهش تجربی-کاربردی تأثیر پارامترهای مؤثر بر حذف فتوکاتالیستی آنتیبیوتیک فلورفنیکل از پساب استخرهای پرورش میگو با استفاده از Cu-doped ZnO بود. متغیرهای پژوهش شامل pH اولیه (3، 5، 7، 9، 11)، غلظت اولیه فلورفنیکل (5، 10، 15، 20، 40 میلیگرم در لیتر)، دوز فتوکاتالیست (075/0، 15/0، 3/0، 6/0 گرم در لیتر) و زمان واکنش (صفر، 15، 30، 45، 60، 90، 120 دقیقه) بود. سینتیک و ایزوترمهای جذب انجام شد. آزمونهای شناسایی نانوذره با استفاده از SEM، XRD،XPS ، UV-Vis و طیف PL بررسی و در شرایط بهینه حذف فلورفنیکل توسط نانوفتوکاتالیست انجام شد. نتایج نشان داد که دوپشدن مس بهطور مؤثر ساختار نواری دیاکسید روی را بهینه و تصاویر SEM تأیید کردند که نانوذرات خالص و Cu-doped ZnO دارای سطحی صاف در مورفولوژی خود بودند. وجود عناصر توسط تجزیهوتحلیل XRD و ترکیب شیمیایی نانوذرات از طریق XPS تأیید شد. نتایج نشان داد با افزایش pH و غلظت اولیه فلورفنیکل کارایی حذف کاهش مییابد. در مدتزمان 120 دقیقه، با افزایش دوز نانوذره تا 3/0 گرم در لیتر کارایی فرایند فتوکاتالیستی افزایش (2/75 درصد) و سپس کاهش پیدا کرد. سینتیک جذب از مدل شبهدرجه دوم و ایزوترم جذب از مدل ایزوترم لانگمیر پیروی کرد. این پژوهش میتواند مرجعی برای کاربرد عملی تجزیه فتوکاتالیستی آنتیبیوتیکها باشد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
Investigation of Photocatalytic Degradation of the Antibiotic Florfenicol from Shrimp Culture Ponds Effluent Using Cu-doped ZnO
نویسندگان English
Elaheh Ilkhas
1
Laleh Roomiani
2
Ali Akbar Babaei
3
Reza Jalilzadeh Yengejeh
4
Katayon Varshosaz
5
1
PhD. Student, Dept. of Environmental Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2
Assoc. Prof., Dept. of Fisheries, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3
Prof., Dept. of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran
4
Assoc. Prof., Dept. of Environmental Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
5
Assist. Prof., Dept. of Environmental Management-HSE, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
چکیده English
The purpose of this experimental study was to impact the influencing parameters on the elimination of photocatalytic antibiotic florfenicol from shrimp ponds using Cu-doped ZnO. The research variables included the initial pH (3, 5, 7, 9, 11), the primary concentration of florfenicol (5, 10, 15, 20 mg/L), the photocatalyst dose (0.075, 0.15, 0.3, 0.6 g/L), and reaction time (0, 15, 30, 45, 60, 90 min). Kinetic and isotherm of absorption were performed. Nanoparticle identification tests were reviewed using SEM, XRD, XPS, UV-VIS, and PL spectrum and nano-photocatalyst in optimal conditions. The results showed that copper doping effectively confirmed the optimized dioxide strip structure and SEM images, with pure nanoparticles and Cu-doped ZnO having smooth surfaces. The elements were confirmed by XRD analysis and the chemical composition of nanoparticles via XPS. The results showed that with the increase in pH and the initial concentration of florfenicol, the elimination efficiency decreased. Within 120 minutes, the performance of the photocatalytic process increased (75.2%) and then decreased by increasing the dose of nanoparticles to 0.3 g/L. The absorption kinetics followed the second-degree quasi -high -grade isotherm model. This study could be a reference for practical application of photocatalytic analysis of antibiotics.
کلیدواژهها English
Florfenicol
Photocatalist
Cu-doped ZnO
Shrimp Ponds Waste
Aquaculture