تخریب سونوکاتالیزوری تتراسایکلین با نانوذرات سولفید روی دوپه شده با ساماریوم: بهینه‌سازی و سینتیک فرایند

تتراسایکلین از رایج‌‌ترین آنتی بیوتیک‌های مورد استفاده در درمان بیماری‌های عفونی است. ورود این ترکیب دارویی به محیط زیست می‌تواند منجر به مشکلات عدیده‌ای شود. این پژوهش با هدف بررسی کارایی حذف تتراسایکلین با فرایند سونوکاتالیزوری توسط سولفید روی دوپه شده با ساماریوم (Sm-ZnS) انجام شد. نانوذرات Sm-ZnS با روش هم‌رسوبی به کمک امواج فراصوت سنتز و استفاده شدند. آزمایش‌های سونوکاتالیزوری در بالن مجهز به حمام آب و تحت امواج فراصوت حاصل از پروب در شرایط عملیاتی مختلف انجام شدند. نتایج نشان داد که کارایی تخریب با افزایش مقدار کاتالیزور (از 2/0 تا 1 گرم در لیتر)، قدرت و زمان اعمال امواج فراصوت (به ‌ترتیب از 30 تا 50 وات و 10 تا 30 دقیقه) افزایش می‌یابد، در حالی که با افزایش غلظت اولیه دارو (از 10 تا 30 میلی‌گرم در لیتر) کاهش می‌یابد. مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرایند با طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ نشان داد تحت شرایط بهینه (غلظت اولیه تتراسایکلین برابر 15 میلی‌گرم در لیتر، مقدار Sm-ZnS برابر 4/0 گرم در لیتر قدرت امواج برابر 45 وات و مدت زمان 15 دقیقه) کارایی تخریب بیش از 97 درصد است. از بررسی‌های سینتیکی معلوم شد که فرایند سونوکاتالیزوری از مدل سینتیکی درجه اول ظاهری با ثابت سرعت min-1223/0 پیروی می‌کند. بر اساس یافته‌های به‌دست آمده می‌توان نتیجه گرفت که فرایند سونوکاتالیزوری با استفاده از کاتالیزور Sm-ZnS می‌تواند به‌عنوان روشی مؤثر و قابل دسترس برای حذف تتراسایکلین از فاضلاب و پساب صنایع دارویی استفاده شود.