بررسی عملکرد فتوکاتالیستی کربن نیترید گرافیتی به‌منظور تخریب باکتری اشریشیاکلی در شرایط مقایسه‌ای نور مرئی و تاریکی از محلول‌های آبی

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 تیر 1404

نوع مقاله: روش‌شناسی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v12i1.2408-1357

نویسندگان

آذین نادی¹؛ مهران بیجاری²؛ ریحانه دهقان³؛ افسانه شهبازی^{* 3}

¹دانشگاه شهید بهشتی. تهران. ایران

²شهید بهشتی. تهران. ایران

³دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

گندزدایی میکروبی آب به معنای غیرفعال‌کردن یا حذف میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا است. روش‌های متداول و معمول تصفیه میکروبی آب همانند، اکسیداسیون شیمیایی با استفاده از اکسیدان‌های مختلف مانند کلر، دی‌اکسید کلر، کلرامین و ازن و حتی استفاده از تابش فرابنفش از روش‌های رایج حذف عوامل آلاینده هستند. در این میان، یکی از روش‌های ‌نوین حذف باکتری‌های بیماری‌زا از محلول‌های آبی، روش اکسیداسیون پیشرفته و ضدعفونی‌کردن فتوکاتالیستی با استفاده از نانومواد نیمه‌هادی است. هدف از این مطالعه حذف فتوکاتالیستی باکتری اشریشیا کلی (E.coli) با استفاده از فتوکاتالیست‌ کربن نیترید گرافیتی سنتز شده با پیش‌ماده ملامین است. صحت روش سنتز فتوکاتالیست‌ها با انجام آنالیزهای طیفسنجی پراش پرتو ایکس ( XRD)، تخلخل‌سنجی (BET)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز (FTIR)، طیف‌سنجی فتولومینسانس (PL) و طیف‌سنجی بازتابی روبشی (DRS) و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) بررسی شد. در ادامه برای بررسی عملکرد آنتی‌باکتریال فوتوکاتالیست‌های سنتز شده، از آزمایش‌ دیسک دیفیوژن و بررسی میزان زنده‌مانی باکتری در محیط جامد بعد از اتمام فرایند فوتوکاتالیستی، استفاده شد. طبق نتایج به‌دست‌آمده، فتوکاتالیست‌های سنتز شده در این مطالعه، دارای راندمان حذف مناسبی در برابر باکتریE.coli تحت تابش نور مرئی هستند که در میان آن‌ها کربن نیترید گرافیتی سنتز شده در دمای سنتز ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد و نرخ جریان گاز N2 به میزان mL/min 20 (CN-20) موفق به حذف کامل باکتری E.coli با غلظت اولیه CFU/mL 107 در مدت ۵/۴ ساعت تحت تابش نور مرئی شد.

کلیدواژه‌ها

کربن نیترید گرافیتی؛ فتوکاتالیست؛ ضدعفونی‌کردن؛ اشریشیا کلی؛ نور مرئی

مراجع