بررسی اثر رسوب نانو ذرات Ag بر خواص فوتوکاتالیستی C3N4 برای حذف آنتی بیوتیک تتراساکلین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

برخی آلاینده‌های آلی می‌توانند بدون آنکه توسط روش‌های معمول تصفیه حذف شوند وارد آب آشامیدنی شوند. یک گروه از این آلاینده‌ها آنتی‌بیوتیک‌ها هستند که در صورت حضور در آب و ورود به بدن انسان، به‌مرورزمان سبب مقاومت باکتری‌ها می‌شوند. در تحقیق حاضر نانو لایه‌های کربن ‌نیترید که یک نیمه‌هادی در محدوده نور مرئی است به روش تجزیه حرارتی دی سیانامید تهیه شد و بر روی آن، نانو ذرات نقره برای افزایش کارایی فوتوکاتالیستی رسوب‌گذاری شد. خواص فوتوکاتالیستی ماده حاصل برای حذف آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین در آب‌های آلوده مورد بررسی قرار گرفت. پودر بدست آمده توسط میکروسکپ الکترونی عبوری، پراش اشعه ایکس، آزمون تعیین سطح ویژه و طیف‌سنجی فرابنفش-مرئی مشخصه یابی شد. نتایج نشان داد که کربن نیترید با موفقیت سنتز شده و نانو ذرات نقره با ابعاد 30 نانومتر بر روی سطح کربن نیترید قرارگرفته‌اند. مقدار شکاف انرژی نمونه کربن نیترید برابر 7/2 الکترون‌ولت به دست آمد که بعد از کامپوزیت کردن نمونه‌ها با نقره منطقه جذب نور مرئی در محدوده 450 تا 570 نانومتر افزایش می‌یابد و شکاف انرژی به حدود 67/2 الکترون‌ولت تغییر می‌کند. افزودن نانو ذرات نقره با جلوگیری از بازترکیب الکترون-حفره باعث بهبود خواص فوتوکاتالیستی کربن نیترید شده‌اند. نمونه حاوی دو درصد وزنی نقره دارای بالاترین خواص فوتوکاتالیستی بود. نمونه کامپوزیت تولیدی، آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین را در محلول آبی تا 89 درصد پس از زمان 60 دقیقه تخریب کرد همچنین ثابت سرعت واکنش تخریب از min-1 0087/0 در نمونه کربن نیترید خالص به min-1 036/0 پس از رسوب‌گذاری نانو ذرات نقره افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها