سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت جدید Co3O4/گرافن اکسید تثبیت شده بر چارچوب فلز-آلی UiO-66 و بررسی کاربرد فوتوکاتالیستی آن در تخریب آلاینده‌های تتراسایکلین و مالاتیون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات آسیب های شیمیایی، پژوهشکده سیستم بیولوژی و مسمومیتها، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج)، تهران، ایران

2 مرکز تحقیقات آسیبهای شیمیایی، پژوهشکده سیستم بیولوژی و مسمومیتها، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...(عج)، تهران، ایران

10.22036/ijc.2019.171456.1063

چکیده

امروزه حذف آلاینده های سمی از پسابها به عنوان یک موضوع بسیار مهم مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، تتراسایکلین (TC) به عنوان یک آنتی بیوتیک مهم و مالاتیون به عنوان یک آفت کش ارگانوفسفره سمی برای تخریب فوتوکاتالیستی توسط یک نانوکامپوزیت با کارآیی بالا در نظر گرفته شدند. از روش آسان و موثر فراصوت جهت سنتز نانوکامپوزیت Co3O4/گرافن اکسید/چهارچوب آلی فلزی UiO-66 استفاده شد. محصولات به وسیله روش های پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی زیر قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی UV- Vis مورد شناسایی قرار گرفتند. قابلیت نانوکامپوزیت سنتز شده در تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های تتراسایکلین و مالاتیون (ppm20) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور گرافن اکسید و UiO-66 باعث بهبود در خواص فوتوکاتالیستی Co3O4 شده و راندمان حذف تا 93% و 76% بترتیب برای تتراسایکلین و مالاتیون افزایش یافت. علاوه بر این، نتایج آنالیز کل کربن آلی (TOC) تخریب فوتوکاتالیستی این آلاینده ها را تایید کرد. در این مطالعه اثر دوز مصرفی Co3O4/گرافن اکسید و pH اولیه از محلول بر خواص فوتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis and characterization of a new nanocomposite Co3O4 / graphene oxide based on metal-organic framework UiO-66 and investigation of its photocatalytic application in degradation of tetracycline and malathion contaminants

نویسندگان [English]

  • Hanieh Fakhri 1
  • Hasan Bagheri 2
1 Chemical Injuries Research Center, Systems Biology and Poisonings Institute, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Chemical Injuries Research Center, Systems Biology and Poisonings Institute, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

The removal of toxic pollutions from aqueous waste is nowadays considered as a hot issue being investigated. ]In this research, tetracycline (TC) as an important antibiotic, and malathion (MA) as a toxic organophosphate pesticide are considered for the photodegradation by a high-performance nanocomposite. Co3O4 nanoparticle anchored on graphene oxide based on UiO-66 metal- organic framework were synthesized and tested for photodegradation of tetracycline and malathion. Results showed that the presence of graphene oxide and UiO-66 improves the photodegradation efficiency up to 93% and 81% for tetracycline and malathion, respectively. Furthermore, total organic carbon studies verified the decontamination of this pollutants. Presence of graphene oxide and UiO-66 with high specific surface area, great conductivity, and various functional groups make it as good support for Co3O4 nanoparticles. All experiments show that this nanocomposite can be appointed as a good photocatalyst in the visible light area and it can be an excellent replacement for other photocatalysts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tetracycline
  • Malathion
  • Metal-organic framework
  • graphene oxide
  • Photodegradation