حذف استامينوفن از محلول‌هاي آبي توسط فتوكاتاليست TiO2/زئوليت X

Acetaminophen Removal from Aqueous Solutions by TiO2-X photo catalyst

مقدمه: پسماندهاي دارويي در گروه آلاينده هاي نوظهور قرار دارند. اين مواد با روش هاي متعارف تصفيه ي آب و فاضلاب، بهطوركامل حذف نمي شوند. داروها و متابوليت هاي آن ها ، به علّت ايجاد خطرات احتمالي و سميّت براي انسان و محيط، بايستي از منابع آبي حذف گردند. در اين تحقيق، حذف فتوكاتاليستي استامينوفن از محلول هاي آبي، توسط زئوليت X اصلاح شده با TiO2 (TiO2/زئوليت X)، مورد بررسي قرار گرفت. روش بررسي: روش اين تحقيق، تجربي بوده و در مقياس آزمايشگاهي انجام شد. جهت حذف استامينوفن از محلول هاي آبي، از فتوكاتاليست TiO2/زئوليت X، تحت تابش UVC (فرآيند UV/TiO2X) استفاده گرديد. غلظت استامينوفن محلول ها با روش طيف سنجي فرابنفشمرئي در طول موج 243 نانومتراندازه گيري شد. شرايط بهينه از نظر pH محلول، دوز فتوكاتاليست، غلظت استامينوفن و زمان واكنش تعيين و سينتيك تجزيه، مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: نتايج نشان داد كه بيشترين حذف استامينوفن (95/45%) مربوط به غلظت اوّليۀ 1 ميلي گرم بر ليتر در pH خنثي و 500 ميلي گرم بر ليتر دوز كاتاليست پس از گذشت زمان 75 دقيقه از شروع واكنش بوده است. با كاهش غلظت استامينوفن ميزان حذف آن، افزايش يافت. سرعت واكنش تجزيه، از مدل سينتيك درجه اوّل كاذب با ثابت سرعت min1 0/01446 پيروي نمود. نتيجه گيري: روش فتوكاتاليستي UV/TiO2X در حذف استامينوفن از محلول هاي آبي، داراي كارايي بسيار بالايي بوده و قابل توصيه است.

Introduction: Pharmaceutical wastes are in group of emerging contaminants. These materials cannot be removed completely with conventional treatment methods of water and wastewater. Drug and its metabolites, due to the potential risks toxic and toxicity potential to humans and environment should be removed from the water resources. In this study, Acetaminophen photo catalytic removal from aqueous solutions was investigated by X zeolite modified with TiO2 (TiO2/ X zeolite). Methods: This study was experimental and carried out on a laboratory scale. To remove acetaminophen from aqueous solution, TiO2/X zeolite photocatalyst under UVC radiation (UV/TiO2X process) was used. Acetaminophen concentration of soluble was measured using by spectrophotometer UV/Vis in lambda max ~ 243nm. The optimal conditions of pH, catalyst dosage, acetaminophen initial concentration and reaction time were determined and also acetaminophen disintegration reaction kinetics was studied by TiO2X catalyst. Data analysis was performed using descriptive statistics. Results: The results indicated that maximum removal of acetaminophen(95.45%) was related to 1 mg/L of initial concentration in the neutral pH and a catalyst concentration of 500 mg/L after 75min of start of photocatalytic reaction. By decreasing concentration of acetaminophen its removal rates will increase. The Acetaminophen degradation kinetic with UV/TiO2X process followed a pseudofirst order reaction with rate constants of 0.01446 min1. Conclusion: The Photocatalytic method of UV/TiO2X to remove acetaminophen from aqueous solutions has a high efficiency and is recommended