چكيده فارسي :
با افزايش سطح بهداشت عمومي در جهان و گسترش استفاده از داروها نگراني‌هايي پيرامون ايجاد مقاومت عوامل بيماري‌زا به دليل استفاده بيش از اندازه از داروها، به طور خاص آنتي بيوتيك‌ها، گسترش يافت. در سال‌هاي اخير حضور آنتي بيوتيك‌ها در منابع آب به يكي از معضلات نگران‌كننده تبديل شده و جداسازي اين عوامل از آب مورد توجه قرار گرفته است. دو روش فرآيندهاي غشايي و جذب سطحي مي‌توانند بخش عمده منابع آلودگي را از آب‌ها جدا كنند. در اين پژوهش ابتدا يك جاذب شبكه آلي-فلزي Uio-66-NH2 قدرتمند سنتز شد و سپس اين شبكه توسط TiO2 اصلاح شد. آناليزهاي مشخصه‌يابي اصلي مانند: طيف‌بيني تبديل فوريه زير قرمز، پراش پرتو ايكس، تخلخل‌سنجي جذب و واجذب نيتروژن، وزن‌سنجي گرمايي، پراش انرژي پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني عبوري، ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي گسيل ميداني و طيف‌سنجي فتوالكتريكي پرتو ايكس صحت سنتز جاذب را تاييد كردند. شبكه آلي-فلزي اصلاح شده Uio-66-NH2/TiO2 داراي مساحت سطح مناسب 983 متر مربع برگرم، حجم تخلخل 46/0 سانتي متر مكعب برگرم و ميانگين قطر تخلخل 94/2 نانومتر است و با توجه به آناليز وزن‌سنجي گرمايي تا دماي 400 درجه سلسيوس نسبت به حرارت پايدار است. آزمايش‌هاي جذب سطحي براي بررسي پارامترهاي مختلف انجام شد. نتايج، مساحت سطح مناسب شبكه آلي-فلزي اصلاح شده، ظرفيت جذب بالا و سينتيك سريع اين جاذب را نشان داد. بيش از 90درصد آمپي سيلين توسط جاذب در مدت زمان 60 دقيقه جذب شد. داده‌هاي تجربي به‌دست آمده از پژوهش با مدل‌هاي سينتيكي شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش شدند كه اين داده‌ها با ضريب همبستگي 9998/0 تطابق بسيار مناسبي را با مدل سينتيك شبه مرتبه دوم از خود نشان دادند. همچنين اين داده‌ها با مدل‌هاي ايزوترم لانگموير و فروندليچ برازش شدند كه ايزوترم لانگموير با ظرفيت جذب بيشينه 625 ميلي گرم بر گرم و ضريب همبستگي 9908/0 بهترين برازش داده‌ها را داشت. بررسي ترموديناميكي داده‌ها نيز نشان داد كه فرآيند جذب سطحي آمپي سيلين توسط جاذب Uio-66-NH2/TiO2 خود به خودي و گرماده است. توجيه بالا بودن ظرفيت جذب اين جاذب مساحت سطح بالا، تعداد زياد سايت‌هاي فعال، پيوند هيدروژني بين جاذب و جذب شونده و برهمكنش‌هايπ-π مي‌تواند باشد. همچنين جاذب پس از پنج چرخه احيا توانست 92 درصد ظرفيت جذب اوليه خود را حفظ كند
چكيده انگليسي :
With the increase in the level of public health in the world and the expansion of the use of drugs, there have been concerns about the development of resistance to pathogenic agents due to the excessive use of drugs, especially antibiotics. In recent years, the presence of antibiotics in water sources has become one of the worrisome problems and the separation of these agents from water has been considered. Two methods of membrane processes and surface absorption can separate most of the sources of pollution from water. In this research, first, a powerful organo-metallic network adsorbent was synthesized and then this network was modified by TiO2. The main characterization analyses such as infrared Fourier transform spectroscopy, X-ray diffraction, nitrogen adsorption, and desorption porosimetry, thermal gravimetry, X-ray energy diffraction, transmission electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, and Xray photoelectric spectroscopy confirm the correctness of the adsorbent synthesis. confirmed. The modified organic-metallic network Uio-66-NH2/TiO2 has a suitable surface area of 983 square meters and according to thermal gravimetric analysis, it is stable up to 400 degrees Celsius. Surface adsorption experiments were performed to investigate different parameters. The results showed the suitable surface area of the modified organo-metallic network, high adsorption capacity, and fast kinetics of this adsorbent. More than 90% of ampicillin was absorbed by the adsorbent in 60 minutes. The experimental data obtained from the research were fitted with pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models, which showed the highest agreement with the pseudo-second-order kinetic model. Also, these data were fitted with the Langmuir and Freundlich isotherm models, and the Langmuir isotherm with the maximum absorption capacity of 625 mg/g was the best fit for the data. The thermodynamic analysis of the data also showed that the surface absorption process of ampicillin by Uio-66-NH2/TiO2 adsorbent is spontaneous and exothermic. The justification for the high absorption capacity of this adsorbent can be the high surface area, the large number of active sites, the hydrogen bond between the adsorbent and the adsorbent, and π-π interactions. Also, the adsorbent showed good absorption capacity in five regeneration cycles.
