حذف فتوكاتاليستي مترونيدازول از محيط آبي با استفاده از تيتانيوم دي‌اكسايد كربن نيتريد گرافيتي (g-C3N4-TiO2)

مقدمه: مصرف زياد آنتي‌بيوتيك‌ها از جمله مترونيدازول، باعث شده است كه آن‌ها به ‌طور پيوسته به محيط زيست وارد ‌شوند؛ در حالي كه فرايندهاي تصفيه متداول قادر به حذف آن‌ها نيست. در نتيجه، در محيط تجمع مي‌يابند و منجر به بروز مخاطرات بهداشتي پيش‌بيني نشده بر سلامت انسان و اكوسيستم مي‌شود. در سال‌هاي اخير، فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته به عنوان يك تكنولوژي مؤثر جهت تخريب آلاينده‌ها از محيط آبي معرفي ‌شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسي كارايي كاتاليست تيتانيوم دي‌اكسايد- كربن نيتريد گرافيتي (Graphitic carbon nitride-TiO2 يا g-C3N4-TiO2) در حذف مترونيدازول از محيط‌هاي آبي صورت گرفت. روش‌ها: در اين مطالعه بنيادي- كاربردي، ابتدا كاتاليست g-C3N4-TiO2 سنتز گرديد. جهت تعيين مشخصات نانوكامپوزيت، از آزمايش‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (Scanning electron microscope يا SEM)، Energy Dispersive X-ray (EDX) و طيف‌سنجي انعكاسي انتشاري (Diffuse reflectance spectroscopy يا DRS) استفاده شد. سپس تأثير شاخص‌هايي مانند مقدار g-C3N4 در تركيب كاتاليست g-C3N4-TiO2، غلظت اوليه مترونيدازول (10، 15 و 20 ميلي‌گرم بر ليتر)، pH (4، 7 و 10) و ميزان معدني‌سازي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: كاتاليست TC3 راندمان تجزيه فتوكاتاليستي بيشتري را در تخريب مترونيدازول نشان داد. حداكثر كارايي فرايند در شرايط بهينه شامل غلظت اوليه مترونيدازول 10 ميلي‌گرم بر ليتر، 10 = pH و زمان تماس 360 دقيقه بود كه 89 درصد به دست آمد. نتيجه‌گيري: فرايند فتوكاتاليستي بر پايه كاتاليست g-C3N4-TiO2، روش مؤثري جهت حذف مترونيدازول از محيط آبي مي‌باشد و كاربرد g-C3N4 به ‌طور مؤثري فعاليت فتوكاتاليستي TiO2 را افزايش مي‌دهد.