شماره ركورد
34342
پديد آورنده
دانيال رامين
عنوان
حذف فتوكاتاليزوري آلايندههاي دارويي فلوروكينولوني از آب با استفاده از كاتاليزور چارچوب ايميدازولات زئوليتي ارتقايافته
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي تجزيه
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/22
استاد راهنما
منصور انبياء
استاد مشاور
/
دانشكده
شيمي
چكيده
آلودگي آب يكي از چالشهاي مهم محيطزيستي است كه نيازمند روشهاي مؤثر و پايدار حذف ميباشد. استفاده از فتوكاتاليزورها به عنوان يك راهكار سبز و كارآمد در حذف اين آلايندهها مورد توجه قرار گرفته است، زيرا اين مواد قادرند با بهرهگيري از نور فرابنفش يا مرئي، آلايندهها را به تركيبات غير سمي مانند آب و دياكسيد كربن تبديل كنند. در اين پاياننامه، فتوكاتاليزور ZIF-8@TiO₂/NiO سنتز شد و كارايي آن در حذف سه داروي سيپروفلوكساسين، لووفلوكساسين و موكسيفلوكساسين بررسي شد. شناسايي ساختار و ريختشناسي فتوكاتاليزور با استفاده از آناليزهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM)، طيفسنجي بازتابش انتشاري (DRS)، طيفسنجي پراكندگي پرتو ايكس (XRD)، اندازهگيري سطح ويژه با روشBET ، طيفسنجي انرژي پراكندگي اشعه ايكس (EDX) و طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) انجام شد. آزمايشهاي فتوكاتاليزوري در شرايط بهينه شامل غلظت دارو ppm 15، دوز فتوكاتاليزور 75ر0 گرم بر ليتر، pH برابر با 7، 60 دقيقه جذب تاريك و 120 دقيقه تابش نور فرابنفش صورت گرفت. نتايج نشان داد كه حذف سيپروفلوكساسين بيشترين ميزان را با 5ر92% داشت، درحاليكه لووفلوكساسين 6ر89% و موكسيفلوكساسين 90% حذف شدند. افزايش دوز فتوكاتاليزور تا 75ر0 گرم بر ليتر باعث افزايش راندمان حذف شد، اما دوزهاي بالاتر كاهش جزئي در كارايي نشان دادند. آزمايشهاي مهارگري مشخص كردند كه راديكال هيدروكسيل (•OH) نقش اصلي در تخريب داروها دارد، در حالي كه ساير گونههاي فعال مانند h⁺ و O₂⁻ نقش كمكي و تسهيلكننده در فرآيند اكسيداسيون دارند. سازوكار فتوكاتاليزوري با توجه به ساختار متخلخل ZIF 8، امكان جذب بالاي آلايندهها و افزودن NiO به TiO₂ بازتركيب الكترونـحفره را كاهش داده و اين امر منجر به افزايش توليد گونههاي راديكالي و بهبود راندمان تخريب ميشود. پس از پنج چرخه استفاده، فتوكاتاليزور حدود 88% از توان خود را حفظ كرد و الگوي XRD پس از استفاده نشاندهنده پايداري ساختاري در كامپوزيت بود. نتايج اين مطالعه نشان ميدهد كه كاتاليزور ZIF-8@TiO₂/NiO يك فتوكاتاليزور پايدار، مؤثر و چندمنظوره براي حذف آلايندههاي فلوروكينولون از آب است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/14
عنوان به انگليسي
Photocatalytic Removal of Fluoroquinolone Pharmaceutical Pollutants from Water Using an Enhanced Zeolitic Imidazolate Framework Catalyst
تاريخ بهره برداري
10/14/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
دانيال رامين
چكيده به لاتين
Water contamination by fluoroquinolone antibiotics is one of the major environmental challenges, requiring effective and sustainable removal methods. The use of photocatalysts has emerged as a green and efficient approach for eliminating these pollutants, as they can degrade contaminants into non-toxic compounds such as water and carbon dioxide under ultraviolet or visible light. In this thesis, the ZIF-8@TiO₂/NiO photocatalyst was synthesized, and its efficiency in removing Ciprofloxacin, Levofloxacin, and Moxifloxacin was investigated. The structural and morphological characteristics of the photocatalyst were analyzed using Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), X-Ray Diffraction (XRD), Brunauer–Emmett–Teller surface area analysis (BET), Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Photocatalytic experiments were conducted under optimized conditions, including a drug concentration of 15 ppm, photocatalyst dosage of 0.75 g/L, pH 7, 60 minutes of dark adsorption, and 120 minutes of UV irradiation. The results showed that Ciprofloxacin exhibited the highest removal efficiency at 92.5%, while Levofloxacin and Moxifloxacin were removed by 89.6% and 90%, respectively. Increasing the photocatalyst dosage up to 0.75 g/L enhanced the degradation efficiency, whereas higher dosages led to a slight decrease in performance. Scavenger experiments indicated that hydroxyl radicals (•OH) played the dominant role in the degradation process, while other reactive species such as h⁺ and O₂⁻ had auxiliary and facilitative roles. The photocatalytic mechanism, facilitated by the porous structure of ZIF-8, allowed high adsorption of pollutants and effective separation of electrons and holes, promoting the generation of reactive radicals and improving degradation efficiency. After five consecutive cycles, the photocatalyst retained approximately 88% of its original activity, and XRD analysis confirmed structural stability. These results demonstrate that ZIF-8@TiO₂/NiO is a stable, efficient, and versatile photocatalyst for removing fluoroquinolone contaminants from water under realistic environmental conditions.
كليدواژه هاي فارسي
ZIF-8@TiO₂/NiO , فتوكاتاليزور , چارچوب ايميدازولات زئوليتي , سيپروفلوكساسين
كليدواژه هاي لاتين
ZIF-8@TiO₂/NiO , Photocatalyst , Zeolitic Imidazolate Framework , Ciprofloxacin
Author
Danial Ramin
SuperVisor
Mansoor Anbia