عنوان اختراع: سنتز نانوكامپوزیت سه تایی حاوی نانوورقه های تیتیانیم دی اكسید/گرافن/اكسید مس(I)، برای تخریب فوتوكاتالیستی آنتی بیوتیك تتراسایكلین موجود در پساب كارخانه های دارویی تحت نور مرئی"Synthesis of a ternary nanocomposite containing TiO2 nanosheet / Graphene / Cu2O(I) for the photocatalytic degradation of tetracycline antibiotics in the Wastewater of pharmaceutical factories under visible light"

خلاصه اختراع

با توجه به توسعه صنایع گوناگون در كشور و باتوجه به مشكلات زیست محیطی حاصل از فعالیت صنایع مختلف دارویی،كاریرد فوتوكاتالیست نیمه هادی تیتانیوم دی اكسید در تصفیه پسابها با روش فرایند اكسیداسیون فوتوكاتالیزوری، به دلیل خواصی منحصر بفرد همچون پایداری و غیر سمی بودن و هزینه كم و ..توجه زیادی را به خود جلب كرده است. با وجود كارایی بالای فوتوكاتالیست تیتانیوم دی‌اكسید استفاده از آن به دو دلیل با محدودیت روبرو است: یكی گاف نواری گسترده تیتانیوم دی‌اكسید و دوم باز تركیب مجدد الكترون- حفره. كه در این بین نانو ورقه های دی اكسید تیتانیوم تولیده شده علاوه بر دارا بودن مساحت سطح بالا و در اختیار گذاشتن سایت های فعال بیشتر، در نتیجه ی ساختارهای كریستاله تر نانو ورقه TiO2 ، برای افزایش سرعت واكنش فوتوكاتالیتی با داشتن كانال هایی برای انتقال حاملان بار، نرخ تركیب الكترون ها و حفره ها را كاهش می دهد و با افزایش قابلیت مهاجرت الكترونی بیشتر بهترین عملكرد فوتوكاتالیستی را موجب می شود. در این راستا اختراع حاضر با هدف رفع این چالش و افزایش فعالیت فوتوكاتالیتی از طریق ایجاد یك ساختار هتروجانكشن به وسیله‌ی اتصال با گرافن به روش هیدروترمال برای افزایش نور جذبی و انتقال الكترون ها و تلقیح Cu2O برای افزایش دامنه جذب انرژی خورشیدی و جداسازی حاملان بار شكل گرفت. سپس نمونه‌های سنتز شده توسط تكنیك‌های مختلف ازجمله Raman, TEM ، FESEM/EDX و XRD شناسایی شد و سپس از نمونه‌های سنتز شده برای تخریب فوتوكاتالیزوری آنتی بیوتیك تترا سایكلین تحت نور مرئی استفاده شد. در حضور 200mg فوتوكاتالیست Cu2O / graphene/ TiO2 Ns در 100mL محلول آبی30ppm تتراسایكلین به همراه 0.015M آمونیوم پر سولفات(بعنوان رباینده الكترونی) میزان تخریب 87.5% شد و این نتیجه تطابق خوبی با نتایج حاصل از آنالیز ها دارد.