بررسی کارایی فرآیند سونونانوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در حذف آنتی بیوتیک اریترومایسین و مترونیدازول از محیط های آبی

سابقه و هدف: آنتی بیوتیک ها غیر قابل تجزیه بیولوژیکی می باشند و نمی توانند به طور موثر بوسیله تصفیه متداول فاضلاب حذف شوند. و به دلیل اثرات سوء مختلف به یکی از نگرانی های مهم بشری تبدیل شده اند که از آن جمله می توان به اریترومایسین و مترونیدازول اشاره نمود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی نانو ذره دی اکسید تیتانیوم درحذف آنتی بیوتیک اریترومایسین و مترونیدازول بر اساس طراحی به روش سطح- پاسخ می باشد. مواد و روش ها: اثر متغیرهای مستقل از جمله pH محلول، دوز نانو ذرات ، زمان تماس و غلظت اولیه اریترومایسین و مترونیدازول بر عملکرد پاسخ(راندمان حذف اریترومایسین و مترونیدازول) با روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس بنکن (Box- Behnken) مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنالیز واریانس (ANOVA) ،به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ ها استفاده شد. تمامی آزمایش ها در حضور فرکانس امواج صوتی ۳۵ کیلو هرتز انجام گردید. یافته ها: شرایط بهینه حذف براساس آنالیز واریانس و مدل مناسب به دست آمده برای متغیرهای pH، دوز نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، زمان تماس و غلظت اولیه آنتی بیوتیک برای اریترومایسین و مترونیدازول به ترتیب در حدود ۳،g/l۴/۰ min۸/۸۹ ،mg/l ۵۰ و ۳، g/l۴/۰،min۵/۸۵ ،mg/l ۵۰ حاصل شد.تحت این شرایط راندمان حذف COD اریترومایسین ۵/۹۸درصد و مترونیدازول ۴/۹۹ درصد به دست آمد. استنتاج: نتایج حاصل از آنالیز داده ها نشان داد که فرآیند سونوکاتالیستی در حضور نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم سبب تسریع میزان حذف COD اریترومایسین و مترونیدازول می شود.

کلیدواژه ها:

response surface methodology ، sono-nanocatalytic ، TiO۲ nano-particle ، erythromycin ، metronidazole ، روش طراحی سطح- پاسخ ، فرایند سونونانوکاتالیستی ، نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم ، آنتی بیوتیک اریترومایسین ، آنتی بیوتیک مترونیدازول