รายละเอียด

นกวจยพฒนาตวเรงปฏกรยาชนดใหม


ยาปฏิชีวนะที่คนนิยมใช้กันมากมีโอกาสปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อมผ่านน้ำเสียหรือน้ำทิ้ง ซึ่งยาปฏิชีวนะที่ปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อมนี้ ส่งผลกระทบอย่างรุนแรง ทั้งในระยะสั้นและระยะยาวต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นพืชน้ำ สัตว์น้ำ หรือแม้กระทั่งมนุษย์และสัตว์ที่อุปโภคบริโภคน้ำปนเปื้อนนี้ อีกทั้งยังไม่สามารถจำกัดหรือย่อยสลายยาปฏิชีวนะด้วยวิธีทางธรรมชาติ จึงต้องหาวิธีบำบัดน้ำเสียหรือน้ำทิ้งก่อนปล่อยสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ


ปัจจุบันมีความนิยมนำ กระบวนการย่อยสลายโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (Photocatalytic degradation process) มาใช้บำบัดยาปฏิชีวนะดังกล่าว เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และมีขยะที่เกิดหลังเสร็จสิ้นกระบวนการน้อย นักวิจัยหลายกลุ่มจึงได้ศึกษาและพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (Photocatalyst) ให้มีประสิทธิภาพสูง และสามารถใช้งานได้ภายใต้แสงอาทิตย์ซึ่งเป็นพลังงานธรรมชาติ


รองศาสตราจารย์ ดร.สุวัตร นานันท์ สาขาวิชาเคมีคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น และคณะ ได้นำเสนอตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงชนิดใหม่ซึ่งประกอบด้วย วัสดุประสาน แคดเมียมซัลไฟด์ (CdS) บิสมัทออกซีคลอไรด์ (BiOCl) และกราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์ (g-C3N4) สำหรับการกำจัดยาออกซีเตตราไซคลีน (Oxytetracycline) ยาปฏิชีวนะที่นำมาใช้รักษาการติดเชื้อแบคทีเรียออกจากน้ำเสีย โดยการสังเคราะห์สารโดยวิธีไฮโดรเทอร์มัล (Hydrothermal synthesis) ดังแสดงในรูปที่ 1

 

 

Picture1

 

รูปที่ 1  การสังเคราะห์ g-C3N4/BiOCl/CdS heterostructure photocatalyst และกลไกการเกิดปฏิกิริยา

 


จากการตรวจสอบเอกลักษณ์ของวัสดุดังกล่าวด้วยหลายเทคนิค รวมถึงการใช้เทคนิคสเปกโตสโคปีโฟโตอิเล็กตรอนรังสีเอกซ์ (XPS) ที่สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) พบว่า ภายใต้แสงอาทิตย์สามารถกำจัดยาออกซีเตตราไซคลีน ในน้ำเสียได้ถึง 99% และภายใต้การจำลองแสงที่ตามองเห็นสามารถกำจัดยาออกซีเตตราไซคลีน ในน้ำเสียได้ถึง 87% นอกจากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงดังกล่าวสามารถนำกลับมาใช้ได้อย่างน้อย 7 ครั้ง โดยมีประสิทธิภาพคงเดิม จึงนับได้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงนี้ มีศักยภาพที่จะพัฒนาต่อยอดสู่การใช้งานจริงต่อไปในอนาคต

 

บทความโดย
รองศาสตราจารย์ ดร.สุวัตร นานันท์ สาขาวิชาเคมีคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
ดร.สุภิญญา นิจพานิชย์ นักวิทยาศาสตร์ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)

 

เรียบเรียงโดย ส่วนสื่อสารองค์กร

 

Reference: Senasu T., Lorwanishpaisarn, N., Hemavibool, K., Nijpanich, S., Chanlek, N., & Nanan, S. (2023). Construction of g-C3N4/BiOCl/CdS heterostructure photocatalyst for complete removal of oxytetracycline antibiotic in wastewater. Separation and Purification Technology, 306, 122735.