Abstract
New composite materials of activated carbon fiber (ACF) coated with zinc oxide (ZnO) were obtained by applying a green, cost-effective and rapid synthetic route using a commercial microwave oven. ZnO rods with a uniform and stable structure and an average diameter of 0.3–0.5 μm and length of 1.0–1.5 μm were achieved after only 3-min microwave treatment. The properties of ZnO were efficiently transferred to ACF, such that the resulting material, termed ZnO rod-ACF, demonstrated a promising potential as an efficient photocatalyst and simultaneously as an adsorbent. Pharmaceutical tetracycline at a concentration of 40 mg/L was used to evaluate the organic pollutant removal capacity of the synthesized materials. At pH 8, ZnO rod-ACF exhibited excellent removal capacity (over 99%) and mineralization (90.7%) of tetracycline in aqueous solution within 1 h under UV irradiation. The stability of ZnO rod-ACF was maintained and the mineralization of tetracycline was also maintained at 81.35% after multiple usage cycles. The photodegradation pathways of tetracycline were proposed based on the identified reaction intermediates
چکیده
مواد ترکیبی جدید از فیبر کربن فعال شده (ACF) که با اکسید روی پوشش داده شده است، بوسیله بکار بردن رنگ سبز و هزینه ی مقرون به صرفه و مسیر مصنوعی سریع، و با استفاده از یک اجاق ماکروویو تجاری، بدست می اید. میله های اکسید روی با یک ساختار یکسان و پایدار، و یک قطر متوسط 0.3-0.5 µm وطول 1.0-1.5 تنها پس از 3 دقیقه ماندن در ماکروویو بدست امدند. خواص اکسید روی به صورت موثر و کارامد تبدیل شدند به ACF، به طوریکه مواد حاصل شده، به اکسید روی میلهACF- نامیده می شود. پتانسیل نوید دهنده به عنوان یک فتوکاتالیست کارامد و ضمنن به عنوان یک ماده ی جاذب و گیرا نشان داده شد. داروی تتراسایکلین در یک غلظت 40 میلی گرم برای ارزیابی حجم الاینده های ارگانیک حذف شده از مواد ترکیب شده مورد استفاده قرار میگیرد. در PH8، اکسید روی میلهACF_ ظرفیت حدف شده بسیار عالی (بیش از 99%) را به نمایش گذاشت و مواد معدنی (90.7%) از تتراسایکلین در محلول ابکی در طول 1ساعت تحت اشعه UV قرار گرفت. ثبات اکسید روی میله-ACF و همچنین مواد معدنی تتراسایکلین در 81.35% پس از دوره های استفاده ی متعدد حفظ شده بود. مسیر تخریب نوری تتراسایکلین بر مبنای شناسایی واکنش حد متوسط مطرح شده بود.
1-مقدمه
مقادیر عظیمی از مواد دارویی به سیستم های آب تخلیه شده و باعث بروز مشکلات جدی در الودگی اب شده است. چنین داروهایی از جمله انتی بیوتیک ها، ضد تب ها، داروهای سیتواستاتیک و هورمونها، در فاضلاب های سطح جهان تشخیص داده شدند و تبدیل به یک نگرانی قابل توجهی با توجه به پتانسیل فیزیولوژیکی سمی بودن انها در سلامتی انسانها و محیط زیست شدند...