نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• علیرضا بهزادی ¹
• امیرحسین یزدان بخش ²

¹ دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی پلیمر ، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران

² دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر-دانشکده ی مهندسی شیمی –پردیس دانشکده های فنی–دانشگاه تهران

چکیده

زمینه و هدف: در سال‌های اخیر نگرانی از حضور ترکیبات دارویی در پساب در حال افزایش است. انواع مختلفی از باقی‌مانده‌ ترکیبات آنتی‌بیوتیک‌های پرکاربرد خانواده‌ تتراسایکلین در آب‌های محیطی در غلظت‌های نسبتاً‌ کم و به‌طور مداوم یافت می‌شوند که اثرات نامطلوبی بر سلامتی انسان و محیط زیست دارند. مطالعه حاضر با هدف سنتز ایروژل‌های آلی با سطح ویژه‌ بالا جهت حذف آنتی بیوتیک مینوسایکلین انجام شده است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، ایروژل رزورسینول فرمالدهید با استفاده از روش سل-ژل سنتز و تحت شرایط محیطی خشک گردید. در ادامه‌ ایروژل با استفاده از گرافن اصلاح گردید و نهایتا عملکرد نمونه‌های سنتز شده به عنوان جاذب تحت پارامترهای مختلف از قبیل pH محلول(12-2)، مقدار جاذب (10-4 میلی گرم) و زمان تماس جاذب با آنتی بیوتیک (3-24 ساعت) مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت مشخصه‌یابی نمونه‌های ساخته شده از آزمون‌های طیف سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) و BET استفاده شد و سپس بازده حذف آنتی بیوتیک مینوسایکلین توسط نمونه ها با استفاده از آزمون اسپکتروسکپی UV-Vis سنجیده شد.
یافته‌ها: نتایج آزمون BET نشان داد که سطح ویژه مربوط به نمونه‌ ایروژل رزورسینول فرمالدهید با یک درصد وزنی گرافن، نسبت به ایروژل خالص افزایش یافته است. همچنین با توجه به نتایج مشخص شد که درصد حذف آنتی بیوتیک مینوسایکلین برای نمونه‌های خالص و اصلاح شده به ترتیب برابر با 6/71% و 1/92% در pH های بهینه 4 و 6 می باشد.
نتیجه گیری: ایروژل رزورسینول فرمالدهید اصلاح شده با گرافن، جاذبی مناسب جهت حذف آنتی بیوتیک مینوسایکلین از محلول های آبی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

• ایروژل
• آنتی بیوتیک
• مینوسایکلین
• جاذب
• محلول‌های آبی

عنوان مقاله [English]

Synthesis of Amine functionalized graphene oxide modified resorcinol formaldehyde aerogel as adsorbent for removal of Minocycline antibiotics from aqueous solution

نویسندگان [English]

• Alireza Behzadi ¹
• Amirhosein Yazdanbakhsh ²

¹ PhD student in polymer Engineering-School of Chemical Engineering -College of Engineering -University of Tehran

² PhD candidate in polymer Engineering-School of Chemical Engineering -College of Engineering -University of Tehran

چکیده [English]

Background and Purpose: In recent years, concerns about the presence of pharmaceutical compounds in the wastewater have been increasing. Various types of residues of the widely used tetracycline family of antibiotic compounds are found in environmental waters in relatively low and persistent concentrations that have adverse effects on human health and the environment. The aim of this study was to synthesize high specific level organic aerogels to remove Minocycline antibiotics.
Material and Methods: In this study, resorcinol formaldehyde aerogel was synthesized using sol-gel process and dried by ambient drying. The aerogel was then modified using graphene and finally the performance of the synthesized samples as adsorbent under various parameters such as solution pH (2 -12), the amount of adsorbent (4-10 mg) and the time of contact of the adsorbent with the antibiotic (3-24 h) were evaluated. Raman spectroscopy, electron microscopy (FE-SEM) and BET tests were used to characterize the samples and then the removal efficiency of Minocycline antibiotic was measured by the samples using UV-Vis analysis.
Results: The results of BET test showed that the specific surface area of the resorcinol formaldehyde aerogel sample containing 1wt.% graphene was increased compared to the native aerogel. Also, according to the results, it was found that the removal percentage of minocycline antibiotic for pure and modified samples is 71.6% and 92.1% at optimal pH of 4 and 6, respectively.
Conclusion: Graphene-modified resorcinol formaldehyde aerogel is a suitable adsorbent for removal of Minocycline antibiotic from aqueous solution.

کلیدواژه‌ها [English]

• Aerogel
• Antibiotic
• Minocycline
• Adsorbent
• Aqueous solution