تخريب اكسايشي آموكسي سيلين با نانوذرات آهن صفر ظرفيتي سنتز شده

Amoxicillin Oxidative Degradation Synthesized by Nano Zero Valent Iron

مقدمه: آموكسي سيلين يكي از گروه هاي بسيار مهم دارويي است كه براي درمان بيماري ها استفاده مي شود. از طرفي دفع آنتي بيوتيك ها در فاضلاب و سپس در محيط زيست يك خطر جدي براي حيات جانداران محسوب شده و اثرات سمي آنها مي تواند براي ارگانيسم ها مضر باشد. نانوذرات فلزي با پايه آهن توجه زيادي را براي پاكسازي آلاينده هاي آبي به خود جلب كرده اند. كه در اين سيستم ها، آهن به عنوان عامل كاهنده عمل مي كند. بنابراين، در اين مطالعه، سنتز و مشخصات نانوذرات آهن صفر ظرفيتي براي تخريب آموكسي سيلين بررسي شد. روش بررسي: در اين تحقيق كه از نوع توصيفي تحليلي مي باشد، نانوذرات آهن صفرظرفيتي با روش كاهش فاز مايع با استفاده از EDTA به عنوان يك ماده تثبيت كننده فلزي سنتز شد. ساختار و مشخصات نانوذرات با استفاده آناليز BET، SEM، XRD، EDX مشخص شد. يك آناليز چند متغيره با استفاده از روش پاسخ سطحي(RSM) براي ايجاد يك مدل درجه دوم به عنوان يك رابطه تابعي بين راندمان حذف آموكسي سيلين و متغيرهاي مستقل(مقادير pH اوليه، مقدار نانوذره، زمان ماند و غلظت آموكسي سيلين) بكار گرفته شد. براي چهار متغير pH محلول(2-10)، غلظت آموكسي سيلين(mg/l 5-45)، زمان تماس(5-85 دقيقه)، و مقدار نانوذرات (g 0.25-1.25) به مقادير كد داده شده تبديل شد. نتايج: نتايج نشان داد كه بيش از 69% از آموكسي سيلين به وسيله نانوذرات حذف شد. شرايط بهينه حذف آموكسي سيلين با استفاده از نانوذرات با 1.25 گرم از نانوذرات، 4 pH، زمان تماس 80 دقيقه و غلظت 30 ميلي گرم در ليتر آموكسي سيلين يافت شد. نتيجه گيري: توانايي نانوذرات در تخريب آموكسي سيلين نشان داد كه اين مواد مي تواند راه حل بالقوه براي پاكسازي محيط باشد.

Introduction: Amoxicillin is one of the most important groups of pharmaceuticals that benefits humans and animals. However, antibiotics excertion in wastewaters and environment have emerged as a serious risk to the biotic environment, and their toxic effects can harm the organisms. Ironbased metallic nanoparticles have received special attention in regard with remediation of groundwater contaminants. In the typical nZVIbased bimetallic particle system, Fe acts as the reducing agent. Thus, the present study aimed to evaluate the synthesis and characteristics of nZVI in regard with degrading AMX. Methods: In this study, nZVI nanoparticles were synthesized using the liquidphase reduction method by EDTA as a stabilizer material. Structure and properties of nanoparticles were characterized by BET, SEM, XRD and EDX analysis. A multivariate analysis was applied using a response surface methodology (RSM) in order to develop a quadratic model as a functional relationship between AMX removal efficiency and independent variables ( initial pH values, dosage of nZVI, contact time and amoxicillin concentration). The four independent variables of solution pH (2ndash 10), AMX concentration (545mg/l), contact time (585 min) and nanoparticles dose (0.25 ndash 1.25 g) were transformed to the coded values. Results: The study results demonstrated that more than 69 % of AMX was removed by nZVI. The optimal AMX removal conditions using nZVI were found as 1.25 g of nZVI, pH 4, contact time of 80 min and concentration of 30 mg/l. Conclusions: The ability of nZVI in degradation of AMX revealed that these materials can serve as a potential nano material with respect to the environmental remediation.