26327

حذف فتوكاتاليستي باكتري¬هاي ايكولاي و استافيلوكوكوس اورئوس از منابع آبي با استفاده از نانوكامپوزيت كلينوپتيلوليت/TiO2/ZnO

ارشد

شيمي تجزيه

1400-1401

24 /12/ 1400

دكتر منصور انبياء

دكتر سيده مليحه صفوي

شيمي

با توجه به مصرف رو به رشد آب در تمامي عرصه¬ها مانند آشاميدن، كشاورزي، صنعت و غيره سلامت آب از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. يكي از آلاينده¬هاي آب پاتوژن¬هايي چون باكتري¬ها هستند. در اين پايان نامه حذف باكتري¬هاي ايكولاي به عنوان نماينده باكتري¬هاي گرم منفي و باكتري استافيلوكوكوس اورئوس به عنوان نماينده باكتري گرم مثبت با استفاده از نانوكامپوزيت كلينوپتيلوليت/ZnO/TiO2 با نسبت¬هاي مختلف ZnO/TiO2 1:1، 1:2 و 2:1 تحت تابش نور UVA و UVC مورد بررسي قرار گرفت. پس از سنتز نانوكامپوزيت آزمون¬هاي مشخصه¬يابي شامل پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM)، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDX)، طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، طيف سنجي بازتابش انتشاري (DRS) و جذب-واجذب نيتروژن (BET) به منظور تاييد ساختار انجام گرفت. جهت بهينه¬سازي آزمايشات از روش سطح پاسخ (RSM) با استفاده از نرم افزار Design Expert 12 استفاده شد. منبع تابش UVA به دليل فرآهم آوردن زمان¬هاي تماس بالاتر، مصرف كمتر انرژي و مقرون به صرفه بودن نسبت به منبع تابش UVC ارجحيت دارد. بنابراين با توجه به اينكه هدف رساندن ميزان باكتري آب به صفر است در نسبت 1:1 از/ZnO TiO2 براي باكتري ايكولاي در غلظت¬هاي 5/6 ميلي گرم بر ميلي ليتر در زمان 100 دقيقه تحت تابش UVA و براي باكتري استافيلوكوكوس اورئوس در محدوده غلظت 5/15 تا 5/18 ميلي گرم بر ميلي ليتر از زمان 50 دقيقه به بعد تحت تابش UVA شاهد حذف 100 درصدي باكتري¬ها خواهيم بود.

1401/01/22

tocatalytPhoic removal of E.coli and Staphylococcus aureus from water resources using clinoptilolite/ZnO/TiO2.

3/15/2023 12:00:00 AM

Due to increasing water consumption in all areas such as drinking, agriculture, industry, ect; water health is important. One of the contamination of water is pathogens such as bacteria. In this study, removal of E.coli as a gram-negative bacteria and Staphylococcus aureus as a gram-positive bacteria were examined by using clinoptilolite /ZnO /TiO2 nanocomposite with different ratios of TiO2/ZnO 1:1, 1:2 and 2:1 under UVA and UVC light irradiation. After nanocomposite synthesis, characterization tests including X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray energy diffraction (EDX), fourier-transform inferared spectroscopy (FT-IR), diffuse reflection spectroscopy (DRS) and nitrogen adsorption-desorption (BET) were performed to confirm the structure. Response surface methodology (RSM) was used by Design Expert 12 software to optimize the experiments. UVA light is recommended because it provides higher contact times, less energy consumption and is more cost-effective than UVC light. Therefore, as the goal is to reduce the bacterial content of water to zero, according to the prediction of software, we will see 100% removal of bacteria in a ratio of 1:1 TiO2/ZnO for E. coli at concentrations of 6.5 mg/ml in 100 minutes under UVA light and for Staphylococcus aureus in the concentration range 15.5 to 18.5 mg / ml from 50 minutes onwards under UVA light.

واژگان كليدي: فتوكاتاليست، نانوكامپوزيت، TiO2، ZnO، كلينوپتيلوليت، باكتري.

Keywords: Photocatalyst; Nanocomposite; TiO2; ZnO; Clinoptilolite; bacteria.

Maryam Abdi

Prof. Mansoor Anbia