28059

سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت صمغ اصلاح شده با گرافن اكسيد و بررسي كاربرد آن در زمينۀ حذف آنتي‌بيوتيك از محلول¬هاي آبي

كارشناسي ارشد

شيمي آلي

1399-1401

1401/11/17

دكتر علي ملكي

شيمي

امروزه با افزايش جمعيت و رشد صنايع و مديريت نادرست منابع آبي، تأمين آب سالم در آينده¬اي نزديك يكي از اصلي¬ترين چالش‌هاي جهانيان خواهد شد، از اين رو حذف آن‌ها از آب‌هاي آلوده مورد توجه محققين قرارگرفته و تاكنون روش‌هاي گوناگوني مورد استفاده قرارگرفته‌است. در كار حاضر نانوكامپوزيت¬هاي پليمري متشكل از صمغ‌ كاراگينان به عنوان يك پليمر طبيعي زيست‌سازگار و گرافن اكسيد (يكي از مشتقات مهم گرافيت و متشكل از يك شبكه كربني شش‌ضلعي¬ست كه داراي گروه‌هاي اپوكسي، هيدروكسيل و كربوكسيل و كربونيل) تهيه شد و كاربرد آن در زمينۀ حذف آنتي‌بيوتيك سيپروفلوكساسين از محلول‌هاي آبي مورد بررسي قرار گرفت. نانوكامپوزيت حاصل قابلت بالايي براي جذب آنتي‌بيوتيك موردنظر از محيط آبي از طريق پيوند هيدروژني وبرهم¬كنش‌هاي الكترواستاتيك و π – π نشان داد. نانوكامپوزيت تهيه شده با استفاده از روش‌هاي مرسوم شامل طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، آناليز تفرق پرتوايكس (EDX)، تصاويرميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM)، پراش پرتو ايكس(XRD)، آناليز توزين حرارتي(TGA)، آناليزاندازه‌گيري سطح ويژه(BET)، مغناطيس سنج‌نمونه ارتعاشي(VSM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM)، شناسايي شد. اثر فاكتورهاي مختلف مانند مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اوليۀ آلاينده روي ظرفيت جذب نانوكامپوزيت مورد بررسي قرار گرفت. مطالعات ترموديناميكي و سينيتيكي نشان‌داد كه داده‌هاي آزمايش‌هاي جذب با هم‌دماي فروندليچ مطابقت بيشتري داشته و حداكثر ظرفيت جذب آنتي‌بيوتيك سيپروفلوكساسين mg/g-1 467/1146محاسبه شد. داده‌هاي سينتيك از مدل شبه درجۀ دوم پيروي مي‌كنند.

1402/01/15

Synthesis and Characterization of gum nanocomposite modified with graphene oxide and its application in the field of antibiotic removal from aqueous solutions

2/6/2024 12:00:00 AM

These days, with the population increase, industrial growth, and managing water resources improperly, providing safe water will soon become one of the main challenges of the world. Hence, researchers have focused on eliminating the contaminants from polluted water, and various methods have been used so far. In this work, a polymer nanocomposite was prepared based on carrageenan gum as a biocompatible natural polymer and graphene oxide as one of the critical derivatives of graphite and consists of a hexagonal carbon network with epoxy, hydroxyl, carboxyl, and carbonyl functional groups. The prepared nanocomposite was applied in the field of ciprofloxacin antibiotic removal from aqueous solutions. The resulting nanocomposite showed a high ability to adsorb the desired antibiotic from the aqueous environment through hydrogen bonding and electrostatic and π-π interactions. The various properties of the prepared nanocomposite were investigated using conventional approaches, including Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction analysis (EDX), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), N2 adsorption-desorption analysis (BET), vibrating sample magnetometer (VSM), and atomic force microscope (AFM). The effect of different parameters, such as the adsorbent amount, contact time, and pollutant’s initial concentration, on the adsorption capacity of the nanocomposite was investigated. Thermodynamic and kinetic investigations demonstrated that the data of adsorption tests were more consistent with the Freundlich isotherm, and the maximum adsorption capacity of ciprofloxacin antibiotic was calculated as 1146.467 mg/g. Kinetic data follows the pseudo-second-order model.

نانوكامپوزيت پليمري , گرافن اكسيد , آنتي بيوتيك , سيپروفلوكساسين , كاراگينان , تصفيه آب

Polymeric nanocomposite , Graphene oxide , Antibiotic , Ciprofloxacin , Carrageenan , Water treatment

Mohadeseh Forouzandeh

Dr. Ali Maleki