Manyetit minerali kullanılarak fenton prosesiyle sulu çözeltilerden farmasotik maddelerin giderimi

Bu çalışmada, yüksek enerjili küre tipi değirmende öğütülerek hazırlanan nano boyutlu manyetit (Fe3O4) nanopartikülleri katalizör olarak kullanılarak heterojen Fenton prosesiyle antibiyotik türü ilaç olan Siprofloksazinin (SİP) sulu çözeltilerden giderimi incelenmiştir. Mikro ve nano boyutlu manyetit örnekleri X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX), yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu (HRTEM), Brunauer -Emmett-Teller (BET) ve Fourier dönüşümlü infrared spektroskopi (FT- IR) analitik teknikleri ile karakterize edilmiştir. Deneysel sonuçlardan, nano boyutta öğütme işlemi ile fiziksel özelliklerindeki iyileşmeye bağlı olarak manyetitin katalitik özelliklerinin, önemli ölçüde iyileştiği anlaşılmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçlar, yüksek enerjili değirmende 6 saatlik öğütülerek hazırlanan katalizörün daha iyi performans gösterdiği, bu katalizörle, deneylerle H2O2 12 mM, Fe3O4 1.75 g L-1, SİP 10 mg L-1, pH 3.0 olarak belirlenmiş optimum şartlarda, 25°C sıcaklıkta, 120 dakikalık reaksiyon sonrasında SİP'nin %88.92 oranında giderildiği bulunmuştur. Çözeltinin başlangıç pH'sı, H2O2 başlangıç konsantrasyonu, katalizör dozu ve SİP başlangıç konsantrasyonu gibi farklı parametrelerin etkisi SİP giderim etkinliği üzerine etkisi incelenmiş, optimum şartlarda yapılan deneylerde reaksiyon ortamına ilave edilen organik ve inorganik inhibitörlerin SİP giderim etkinliğini önemli ölçüde azalttığı anlaşılmıştır.Optimum şartlarda çözünen demir konsantrasyonu ve inhibitör ilavesiyle yapılan deneylerin sonuçlarından pH 3'te SİP gideriminin ağırlıklı olarak heterojen Fenton prosesi üzerinden gerçekleştiği proseste hidroksil radikallerinin( ) önemli rol oynadığı ve prosesin adsorpsiyon ve oksidasyon olarak iki basamakta gerçekleştiği belirlenmiştir. Heterojen Fenton prosesi ile SİP giderimi esnasında oluşan SİP bozunma ürünleri GC-MS spektrometresiyle tayin edilerek proses esnasında SİP bozunmasının gerçekleştiği doğrulanmıştır.