Method Article

طريقة كاملة لتقييم أداء المحفزات الضوئية لتدهور المضادات الحيوية في المعالجة البيئية

DOI:

10.3791/64478

⸱

October 6th, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Chemical Engineering, Northwest University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يظهر هنا بروتوكول لاستكشاف مجموعة عالمية من الإجراءات التجريبية للتقييم المختبري الشامل للمحفزات الضوئية في مجال تنقية البيئة ، باستخدام مثال الإزالة التحفيزية الضوئية لجزيئات الملوثات العضوية المضادة للمضادات الحيوية من الماء بواسطة مركبات فوسفات الفضة الحساسة للفثالوسيانين.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم العثور على المضادات الحيوية المختلفة مثل التتراسيكلين ، وأوريوميسين ، وأموكسيسيلين ، والليفوفلوكساسين بكميات كبيرة في أنظمة المياه الجوفية والتربة ، مما قد يؤدي إلى تطوير بكتيريا مقاومة ومقاومة للأدوية المتعددة ، مما يشكل تهديدا للإنسان والحيوان والأنظمة البيئية. جذبت تقنية التحفيز الضوئي اهتماما كبيرا بسبب معالجتها السريعة والمستقرة واستخدامها المباشر للطاقة الشمسية. ومع ذلك ، فإن معظم الدراسات التي تقيم أداء محفزات أشباه الموصلات للتحلل التحفيزي الضوئي للملوثات العضوية في الماء غير مكتملة حاليا. في هذا البحث ، تم تصميم بروتوكول تجريبي كامل لإجراء تقييم شامل لأداء التحفيز الضوئي لمحفزات أشباه الموصلات. هنا ، تم تحضير فوسفات الفضة ثنائي السطوح المعيني بطريقة تخليق طور المذيب البسيط في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي. تم تحضير مواد BrSubphthalocyanine / Ag3PO4 غير المتجانسة بطريقة الذوبان الحراري. تم تقييم الأداء التحفيزي للمواد المحضرة لتحلل التتراسيكلين من خلال دراسة العوامل المؤثرة المختلفة مثل جرعة المحفز ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والأنيونات عند الضغط الجوي باستخدام مصباح زينون 300 واط كمصدر ضوء شمسي محاكاة وشدة ضوء 350 ميغاواط / سم2. بالمقارنة مع الدورة الأولى ، حافظ BrSubphthalocyanine / Ag 3 PO 4 على82.0٪ من نشاط التحفيز الضوئي الأصلي بعد خمس دورات تحفيز ضوئي ، بينما حافظ Ag3PO4 البكر على 28.6٪ فقط. تم اختبار استقرار عينات فوسفات الفضة بشكل أكبر من خلال تجربة من خمس دورات. توفر هذه الورقة عملية كاملة لتقييم الأداء التحفيزي لمحفزات أشباه الموصلات في المختبر لتطوير محفزات أشباه الموصلات مع إمكانية التطبيقات العملية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التتراسيكلين (TCs) هي مضادات حيوية شائعة توفر حماية فعالة ضد الالتهابات البكتيرية وتستخدم على نطاق واسع في تربية الحيوانات وتربية الأحياء المائية والوقاية من الأمراض1،2. يتم توزيعها على نطاق واسع في المياه بسبب الإفراط في استخدامها وتطبيقها غير السليم في العقود الماضية ، وكذلك تصريف مياه الصرف الصناعي3. وقد تسبب ذلك في تلوث بيئي شديد ومخاطر جسيمة على صحة الإنسان؛ على سبيل المثال ، يمكن أن يؤثر الوجود المفرط لل TCs في البيئة المائية سلبا على توزيع المجتمع الميكروبي والمقاومة البكتيرية ، مما يؤدي إلى اختلالات بيئية ، ويرجع ذلك أساسا إلى الطبيعة شديدة المحبة للماء والتراكم الحيوي للمضادات ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. إعداد BrSubPc

ملاحظة: تم تحضير عينة BrSubPc وفقا للعمل المنشورمسبقا 36. يتم إجراء التفاعل في نظام خط فراغ أنبوب مزدوج الصف ، ويتم التحكم في عملية التفاعل بشكل صارم في ظل ظروف خالية من الماء والأكسجين.

  1. المعالجة المسبقة للمواد الخام
    1. قم بوزن 2 غرام من o-dicyanobenzene ، وجففه في فرن مفرغ لمدة 24 ساعة ، ثم أخرجه ثم طحنه بعناية في ملاط العقيق.
    2. ضعه مرة أخرى في فرن مفرغ لمدة 1 أسبوع ؛ ثم أخرجها وضعها في مجفف.
    3. قم بقياس 50 مل من o-dichlorobenzene ، وأضف 1 جم من كبريتات المغنيسيوم اللامائية ، وحرك الخليط في درجة حرارة الغرفة (RT) لمدة 24 ساعة بسرعة متوسطة.
    <....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تصنيع الاثنا عشري الوجوه المعيني Ag3PO4 بنجاح باستخدام طريقة تخليق طور المذيب هذه. هذا ما تؤكده صور SEM الموضحة في الشكل 1 أ ، ب. وفقا لتحليل SEM ، تم العثور على متوسط قطر الهيكل ثنائي السطوح المعيني بين 2-3 ميكرومتر. تظهر بلورات BrSubPc الدقيقة البكر بنية تقشر كبيرة غير منتظمة (الشكل 1C). في العينة المركبة ، لا يزال ثاني أكسيد التيتانيوم يحتفظ بهيكل الغلاف النانوي الأصلي ، ولكن لم يتم العثور على بنية صفيحة الفثالوسيانين.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الورقة ، نقدم منهجية كاملة لتقييم الأداء التحفيزي للمواد المحفزة ضوئيا ، بما في ذلك تحضير المحفزات ، والتحقيق في العوامل التي تؤثر على التحفيز الضوئي ، وأداء إعادة تدوير المحفز. طريقة التقييم هذه عالمية وقابلة للتطبيق على جميع تقييمات أداء المواد المحفزة ضوئيا.

فيما يتعلق بطرق تحضير المواد ، تم الإبلاغ عن العديد من المخططات لإعداد الاثني عشر السطوح المعينية Ag3PO4 باستخدام سلائف مختلفة21,22. الطريقة التي اس.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (21606180) ، وبرنامج البحوث الأساسية للعلوم الطبيعية في شنشي (رقم البرنامج 2019JM-589).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
مصباح زينون 300 واطCeauLightCEL-HXF300
AgNO3< / sub>كاشف علاء الدين (شنغهاي) المحدودة7783-99-5
مضخة الهواءشركة مجموعة شمشونACO-001
BBr3Bailingwei Technology Co.، Ltd.10294-33-4
مائي دائري بدرجة حرارة ثابتةشركة Beijing Changliu Scientific Instruments Co.HX-105
ثنائي كلورو ميثانتيانجين كيميو الكاشف الكيميائي المحدودة75-09-2
الإيثانولتيانجين فويو غرامة الكيميائية المحدودة64-17-5
فورييه تحويل الأشعة تحت الحمراءBrukerVector002
الهكسانتيانجين Kemiou الكاشف الكيميائي المحدودة110-54-3
HNO3Aladdin Reagent (Shanghai) Co.، Ltd.7697-37-2
ICP-OESAglient5110
K2HPO4Aladdin Reagent (Shanghai) Co., Ltd.16788-57-1
كبريتات المغنيسيومتيانجين كيميو الكاشف الكيميائي المحدودة10034-99-8
الميثانولتيانجين كيميو الكاشف الكيميائي المحدودة67-56-1
هيدروكسيد الصوديومكاشف علاء الدين (شنغهاي) المحدودة1310-73-2
NH4NO3Sinopharm Group Chemical Reagent Co.، Ltd.6484-52-2
o-dichlorobenzeneتيانجين Fuyu Fine Chemical Co.، Ltd.95-50-1
o-dicyanobenzeneSinopharm Group Chemical Reagent Co.، Ltd.91-15-6
المسح المجهري الإلكترونيJEOLJSM-6390
ثلاثي كلورو الميثانتيانجين كيميو الكاشف الكيميائي المحدودة67-66-3
مقياس الطيف الضوئي المرئي بالأشعة فوق البنفسجيةشيمادزوUV-3600
مقياس حيود الأشعة السينيةريجاكوD / max-IIIA
حمام

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chen, Q. S., Zhou, H. Q., Wang, G. C., Bi, G. H., Dong, F. Activating earth-abundant insulator BaSO4 for visible-light induced degradation of tetracycline. Applied Catalysis B: Environmental. 307, 121182(2022).
  2. Liu, C. H., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Photocatalytic DegradationAntibiotic RemovalSemiconductor CatalystsSilver PhosphateEnvironmental RemediationTetracycline DegradationPhotocatalyst EvaluationUV Visible SpectrophotometryHeterojunction MaterialsReaction Parameters

Related Articles