Phân tích đặc trưng cấu trúc và tính chất của vật liệu compozit trên cơ sở chitosan sắt từ oxit

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––– NGUYỄN VĂN TỈNH PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ CHITOSAN - SẮT TỪ OXIT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2022 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––– NGUYỄN VĂN TỈNH PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU COMPOZIT TRÊN CƠ SỞ CHITOSAN - SẮT TỪ OXIT Ngành: Hóa phân tích Mã số: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Bùi Minh Quý TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết THÁI NGUYÊN - 2022 LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới giáo TS Bùi Minh Quý TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết Các tận tình hướng dẫn, truyền lại cho kiến thức, kinh nghiệm nghiên cứu khoa học để hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn trân thành đến thầy cô Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên Trong suốt hai năm học vừa qua thầy, nhiệt tình giảng dạy truyền lại kiến thức giúp tơi lĩnh hội kiến thức hồn thành khóa học Tơi xin trân thành cảm ơn đến lãnh đạo thầy cô giáo Trường THCS Nguyễn Thị Định, nơi công tác Nhà trường tạo điều kiện tốt để tơi có điều kiện tham gia khóa học viết luận văn Cuối tơi xin cám ơn gia đình, người thân cạnh tôi, ủng hộ tôi, động viên tơi học tập, nghiên cứu để hồn thành khóa học Xin trân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 26 tháng năm 2022 Học viên Nguyễn Văn Tỉnh i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu chitosan- sắt từ oxit 1.1.1 Chitosan 1.1.2 Sắt từ oxit (Fe3O4) 1.1.3 Kẽm oxit (ZnO) 1.1.4 Tình hình nghiên cứu nước vật liệu compozit chitosan - sắt từ oxit (CS-MNPs) 1.2 Khái quát chung kháng sinh 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Kháng sinh moxifloxacin levofloxacin 10 1.2.3 Tình hình nhiễm thuốc kháng sinh nước 12 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 16 2.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2 Dụng cụ hóa chất 16 2.3 Tổng hợp vật liệu 16 2.4 Các phương pháp nghiên cứu 18 2.5 Đánh giá phương pháp phân tích trắc quang UV-Vis phân tích hàm lượng kháng sinh LFX, MFX dung dịch nước 21 2.6 Nghiên cứu khả loại bỏ số thuốc kháng sinh khỏi môi trường nước 22 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 ii 3.1 Phân tích đặc trưng cấu trúc tính chất vật liệu 23 3.1.1 Kết giản đồ nhiễu xạ tia X 23 3.1.2 Kết ảnh SEM 25 3.1.3 Kết khảo sát tính chất từ vật liệu 27 3.1.4 Kết xác định diện tích bề mặt vật liệu CMZ 27 3.2 Đánh giá phép đo phổ UV-Vis phân tích hàm lượng kháng sinh nước 29 3.2.1 Xác định bước sóng cực đại kháng sinh LFX MFX 29 3.2.2 Xây dựng đường chuẩn xác định kháng sinh LFX MFX nước 31 3.3 Nghiên cứu khả loại bỏ số kháng sinh họ floroquinolon vật liệu CMZ5 34 KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Kí hiệu viết tắt Nghĩa từ viết tắt BET Phương pháp khử hấp phụ đẳng nhiệt N2 CMZ chitosan – sắt từ oxit – kẽm oxit CS Chitosan DD Độ đề axetyl hóa IR Phương pháp phổ hồng ngoại IUPAC Liên minh Quốc tế Hóa học Hóa học ứng dụng Khoa học công nghệ Việt Nam KHCNVN LFX Levofloxacin LOD Giới hạn phát 10 LOQ Giới hạn định lượng 11 MFX Moxifloxacin 12 MNPs Sắt từ oxit (Fe3O4) 13 SEM Phương pháp hiển vi điện tử quét 14 UV-Vis Phương pháp phổ hấp thụ phân tử tử ngoại - khả kiến 15 VSM Phương pháp Từ kế mẫu rung 16 XRD Phương pháp Nhiễu xạ tia X iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các nhóm kháng sinh Bảng 3.1 Kết xác định diện tích bề mặt đường kính mao quản CMZ5, Fe3O4 ZnO 28 Bảng 3.2 Phương trình đường chuẩn giá trị LOD, LOQ LFX, MFX môi trường khác 33 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa chitin sang chitosan Hình 1.2 Khả chuyển hóa chitosan Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể Fe3O4 Hình 1.4 Cấu trúc tinh thể ZnO Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo MFX 10 Hình 1.6 Một số loại thuốc kháng sinh dạng moxifloxacin 10 Hình 1.7 Sự phụ thuộc cấu trúc hóa học LFX vào pH 12 Hình 1.8 Một số loại thuốc kháng sinh dạng levofloxacin 12 Hình 2.1 Quy trình tổng hợp compozit CMZ 18 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X ZnO Fe3O4 23 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu CMZ theo khối lượng chitosan từ đến 50% 24 Hình 3.3 Ảnh SEM vật liệu CMZ thang đo μm 26 Hình 3.4 Ảnh SEM vật liệu CMZ thang đo 200 nm 26 Hình 3.5 Đường cong từ hóa vật liệu CMZ 27 Hình 3.6 Phương trình BET dạng tuyến tính CMZ5, Fe3O4 ZnO 28 Hình 3.7 Bước sóng cực đại dung dịch LFX giá trị pH khác 29 Hình 3.8 Bước sóng cực đại dung dịch MFX giá trị pH khác 30 Hình 3.9 Đường chuẩn LFX mơi trường axit - trung tính 32 Hình 3.10 Đường chuẩn LFX mơi trường bazo 32 Hình 3.11 Đường chuẩn MFX môi trường: axit (a), trung tính (b) bazo (c) 33 Hình 3.12 Hiệu suất phân hủy MFX LFX vật liệu CMZ5 34 Hình 3.13 Phương trình Langmuir - Hinshelwood phân hủy MFX LFX vật liệu CMZ5 35 vi MỞ ĐẦU Chitosan biết đến polyme sinh học có nguồn gốc tự nhiên, có khả tự phân hủy nên thân thiện với môi trường Nano sắt từ oxit Fe3O4 oxit có tính chất trội tính siêu thuận từ, định hướng tốt từ trường, diện tích bề mặt lớn dẫn đến tăng khả liên kết hạt với số phân tử khác Fe3O4 kết hợp với nhiều vật liệu khác nhau, có chitosan, nhằm tăng cường chức hóa bề mặt vật liệu, ứng dụng nhiều xử lý môi trường ZnO chất bán dẫn thường sử dụng nhiều làm chất xúc tác quang hóa ZnO lựa chọn để kết hợp với Fe3O4 chitosan tạo thành vật liệu dạng compozit Việc kết hợp nano sắt từ oxit Fe3O4 với ZnO chitosan nhằm mục đích tạo thành loại vật liệu compozit định hướng việc loại bỏ kháng sinh nước phương pháp quang xúc tác - hấp phụ Vật liệu hi vọng tập trung nhiều ưu điểm, tính thân thiện với mơi trường, khả tái sử dụng vật liệu dựa tính chất từ hạt nano Fe3O4, khả tự phân hủy chitosan, tính chất quang hóa ZnO Tuy nhiên hướng nghiên cứu tổng hợp vật liệu phân tích đặc trưng cấu trúc, tính chất vật liệu chưa quan tâm nghiên cứu nhiều Việt Nam Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phân tích đặc trưng cấu trúc tính chất vật liệu compozit sở chitosan - sắt từ oxit” Mục tiêu đề tài - Tổng hợp vật liệu sắt từ oxit - ZnO kết hợp chitosan - Phân tích xác định cấu trúc vật liệu tổng hợp phương pháp phân tích cấu trúc đại: X-Ray, SEM, BET, VSM - Bước đầu khảo sát việc loại bỏ kháng sinh levofloroxacin moxifloxacin khỏi dung dịch nước vật liệu tổng hợp CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu chitosan- sắt từ oxit 1.1.1 Chitosan Chitosan (CS) dạng dẫn xuất chitin,“được tạo nên từ q trình đề axetyl hóa hợp chất chitin môi trường kiềm kết hợp với nhiệt độ cao sử dụng enzym (hình 1.1).”Chitin chủ yếu tìm thấy vỏ cứng loại thuộc phân nghành“giáp xác tôm, cua, hà biển, vỏ bọ cánh cứng.”Chitin biết đến loại polyme thiên nhiên với sản lượng lớn đứng sau xenlulozo Độ đề axetyl hóa (DD): tỷ lệ phần trăm nhóm -NH2 thay nhóm NHCOCH3 phân tử chitin Theo quy ước, phân tử có DD ≥ 50% gọi chitosan, DD < 50% gọi chitin NaOH, Enzym Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa chitin sang chitosan CS có cấu trúc phân tử chứa nhóm chức dễ dàng biến tính hóa học Nhóm chức -OH bậc 1, -OH bậc nhóm -NH2 trung tâm hoạt động hóa học CS Ngồi nhóm cịn có ngun tử O, N cịn đơi điện tử chưa phân chia, đóng vai trò tác nhân nucleophin tham gia vào số phản ứng chuyển hóa (hình 1.2) 3.2 Đánh giá phép đo phổ UV-Vis phân tích hàm lƣợng kháng sinh nƣớc 3.2.1 Xác định bước sóng cực đại kháng sinh LFX MFX Tiến hành quét bước sóng dung dịch LFX MFX giá trị pH khác ứng ba môi trường axit (pH = 1; 3; 5), trung tính (pH = 7) bazo (pH = 9; 11), kết thể hình 3.7 3.8 Hình 3.7 Bước sóng cực đại dung dịch LFX giá trị pH khác 29 Hình 3.8 Bước sóng cực đại dung dịch MFX giá trị pH khác Kết xác định bước sóng cực đại dung dịch kháng sinh LFX MFX cho thấy, hai loại kháng sinh, pH tăng bước sóng hấp phụ cực đại (λmax) có xu hướng dịch chuyển phía bước sóng ngắn Bước sóng cực đại hấp phụ LFX mơi trường axit trung tính (λmax = 294 nm), giá trị 290 nm môi trường bazo Đối với dung dịch MFX, bước sóng hấp phụ cực đại mơi trường axit 30 295 nm, mơi trường trung tính 293 nm môi trường bazo 292 nm Điều giải thích dựa thay đổi cấu trúc phân tử LFX MFX môi trường tương ứng Điều dẫn đến dịch chuyển bước sóng phổ UV-Vis dung dịch kháng sinh pH dung dịch thay đổi [52] Tại pH = 3; 11 độ hấp thụ quang dung dịch kháng sinh lớn Do lựa chọn dung dịch kháng sinh pH để thiết lập đường chuẩn cho dung dịch LFX MFX môi trường axit bazo λmax tương ứng Ngoài ra, đường chuẩn dung dịch MFX xây dựng pH = áp dụng để xác định nồng độ MFX môi trường trung tính 3.2.2 Xây dựng đường chuẩn xác định kháng sinh LFX MFX nước Dựa vào kết xác định bước sóng cực đại LFX MFX phần 3.2.1, đường chuẩn xác định nồng độ kháng sinh nước phương pháp UV-Vis thiết lập Kết thể hình 3.9 - 3.11 Hình 3.9 Đường chuẩn LFX mơi trường axit trung tính 31 Hình 3.10 Đường chuẩn LFX mơi trường bazo Từ phương trình đường chuẩn, xác định giới hạn định lượng giới hạn phát phép đo theo công thức (2.5) (2.6) Kết thể bảng 3.2 cho thấy, nồng độ dung dịch kháng sinh độ hấp thụ quang có mối tương quan lớn, thể giá trị R2 lớn 0,99 chứng tỏ LFX MFX khoảng nồng độ tuyến tính Các giá trị LOD, LOQ phù hợp để định lượng định tính kháng sinh Do vậy, sử dụng phương trình đường chuẩn để xác định nồng độ LFX, MFX môi trường tương ứng 32 Hình 3.11 Đường chuẩn MFX mơi trường: axit (a), trung tính (b) bazo (c) Bảng 3.2 Phương trình đường chuẩn giá trị LOD, LOQ LFX, MFX môi trường khác Mơi trƣờng Phƣơng trình R đƣờng chuẩn LOD LOQ SD (mg/L) (mg/L) Levofloxacin Axit - Trung tính Abs = 0,0834.C - 0,0047 Bazo Abs = 0,0655.C - 0,0097 0,998 0,0033 0,1181 0,3938 0,999 0,0015 0,0703 0,2343 Moxifloxacin Axit Abs = 0,1008.C - 0,0003 0,992 0,0080 0,2392 0,7972 Trung tính Abs = 0,0887.C- 0,0177 0,999 0,0025 0,0850 0,2834 Bazo Abs = 0,0958.C - 0,0052 0,999 0,0021 0,0653 0,2178 33 3.3 Nghiên cứu khả loại bỏ số kháng sinh họ floroquinolon vật liệu CMZ5 Kết nghiên cứu khả loại bỏ kháng sinh MFX LFX thể hình 3.12 Kết cho thấy, vật liệu CMZ5 có khả phân hủy loại kháng sinh MFX LFX Hiệu suất phân hủy tăng thời gian chiếu sáng tăng Sau 30 phút tiến hành hấp phụ bóng tối, nồng độ MFX, LFX giảm xuống 39,2 15,0% so với nồng độ ban đầu Sau 180 phút chiếu sáng, hiệu suất xử lý MFX LXF tăng từ 46,8 – 89,0 % từ 40,0 – 84,5% Hình 3.12 Hiệu suất phân hủy MFX LFX vật liệu CMZ5 Từ kết này, tiến hành nghiên cứu động học trình phân hủy MFX LFX theo mơ hình Langmuir – Hinshelwood (phương trình 3.1) [51] Kết thể hình 3.13 Trong đó: C0 Ct nồng độ chất kháng sinh thời điểm ban đầu thời điểm t (mg/L); kad số tốc độ phản ứng (phút-1) 34 2,5 y = 0,0099x + 0,5964 R² = 0,9678 ln (Co/Ct) 1,5 y = 0,0074x + 0,442 R² = 0,9813 MFX LFX 0,5 0 30 60 90 120 t (phút) 150 180 210 Hình 3.13 Phương trình Langmuir - Hinshelwood phân hủy MFX LFX vật liệu CMZ5 Động học trình phân hủy MFX LFX mơ tả tốt theo mơ hình Langmuir - Hinshelwood, với độ tương quan R2 0,97 0,98 Đây phản ứng đơn giản bậc Tức độ phân hủy kháng sinh tăng dần theo thời gian chiếu sáng Trong số tốc độ phản ứng kad MFX (kad,MFX = 9,9.10-3 phút-1) lớn so với LFX (kad,LFX = 7,4.10-3 phút-1) Kết cho thấy, vật liệu CMZ5 có khả phân hủy kháng sinh MFX LFX nước Khả phân hủy tính chất quang xúc tác – hấp phụ vật liệu CMZ5 tổng hợp Do tiến hành nghiên cứu sâu tính chất vật liệu, ứng dụng nghiên cứu chuyên sâu xử lý môi trường 35 KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công vật liệu compozit ba thành phần ZnO chitosan - sắt từ oxit với hàm lượng chitosan từ - 20% Vật liệu có kích thước tinh thể nhỏ so với vật liệu MZ khơng có chitosan CMZ có từ tính tốt, từ độ bão hịa vật liệu giảm hàm lượng chitosan vật liệu tăng CMZ có bề mặt xốp, tồn dạng kết đám với diện tích bề mặt nhỏ so với MNPs riêng rẽ Đã tiến hành đánh giá phương pháp UV-Vis xác định hàm lượng kháng sinh MFX, LFX thông qua việc xây dựng đường chuẩn MFX LFX môi trường khác xác định giá trị LOD, LOQ phương pháp Vật liệu CMZ5 có khả loại bỏ kháng sinh MFX LFC khỏi môi trường nước nhờ tính chất hấp phụ phân hủy quang xúc tác Trong đó, tốc độ phân hủy MFX diễn nhanh LFX Quá trình phân hủy kháng sinh tuân theo mơ hình động học Langmuir - Hinshelwood 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Mohebbi et al., “Chitosan in Biomedical Engineering: A Critical Review,” Curr Stem Cell Res Ther., vol 14, no 2, pp 93–116, Feb 2019, doi: 10.2174/1574888X13666180912142028 [2] A Rampino, M Borgogna, P Blasi, B Bellich, and A Cesàro, “Chitosan nanoparticles: Preparation, size evolution and stability,” Int J Pharm., vol 455, no 1–2, pp 219–228, Oct 2013, doi: 10.1016/j.ijpharm.2013.07.034 [3] Z Shariatinia, “Pharmaceutical applications of chitosan,” Adv Colloid Interface Sci., vol 263, pp 131–194, Jan 2019, doi: 10.1016/J.CIS.2018.11.008 [4] P S Bakshi, D Selvakumar, K Kadirvelu, and N S Kumar, “Chitosan as an environment friendly biomaterial – a review on recent modifications and applications,” Int J Biol Macromol., vol 150, pp 1072–1083, May 2020, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.10.113 [5] S Zhuang, K Zhu, and J Wang, “Fibrous chitosan/cellulose composite as an efficient adsorbent for Co(Ⅱ) removal,” J Clean Prod., vol 285, p 124911, Feb 2021, doi: 10.1016/J.JCLEPRO.2020.124911 [6] A Anitha et al., “Synthesis, characterization, cytotoxicity and antibacterial studies of chitosan, O-carboxymethyl and N,O- carboxymethyl chitosan nanoparticles,” Carbohydr Polym., vol 78, no 4, pp 672–677, 2009, doi: 10.1016/j.carbpol.2009.05.028 [7] S Madala, S K Nadavala, S Vudagandla, V M Boddu, and K Abburi, “Equilibrium, kinetics and thermodynamics of Cadmium (II) biosorption on to composite chitosan biosorbent,” Arab J Chem., vol 10, pp S1883–S1893, May 2017, doi: 10.1016/j.arabjc.2013.07.017 37 [8] L Mohammed, H G Gomaa, D Ragab, and J Zhu, “Magnetic nanoparticles for environmental and biomedical applications: A review,” Particuology, vol 30, pp 1–14, Feb 2017, doi: 10.1016/J.PARTIC.2016.06.001 [9] A M Gutierrez, T D Dziubla, and J Z Hilt, “Recent advances on iron oxide magnetic nanoparticles as sorbents of organic pollutants in water and wastewater treatment,” Rev Environ Health, vol 32, no 1–2, pp 111–117, Mar 2017, doi: 10.1515/reveh-2016-0063 [10] S Liu, B Yu, S Wang, Y Shen, and H Cong, “Preparation, surface functionalization and application of Fe3O4 magnetic nanoparticles,” Adv Colloid Interface Sci., vol 281, p 102165, Jul 2020, doi: 10.1016/J.CIS.2020.102165 [11] S K Panda et al., Magnetite nanoparticles as sorbents for dye removal: a review, vol 19, no Springer International Publishing, 2021 [12] S Sabir, M Arshad, and S K Chaudhari, “Zinc Oxide Nanoparticles for Revolutionizing Agriculture: Synthesis and Applications,” Sci World J., vol 2014, pp 1–8, 2014, doi: 10.1155/2014/925494 [13] A Sirelkhatim et al., “Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism,” Nano-Micro Lett., vol 7, no 3, pp 219–242, Jul 2015, doi: 10.1007/s40820-015-0040-x [14] A Kolodziejczak-Radzimska and T Jesionowski, “Zinc oxide-from synthesis to application: A review,” Materials (Basel)., vol 7, no 4, pp 2833–2881, 2014, doi: 10.3390/ma7042833 [15] C Kuo, C Wang, H Ko, W Hwang, and K Chang, “Synthesis of zinc oxide nanocrystalline powders for cosmetic applications,” vol 36, pp 693–698, 2010, doi: 10.1016/j.ceramint.2009.10.011 [16] H Mirzaei and M Darroudi, “Zinc oxide nanoparticles: Biological synthesis and biomedical applications,” Ceram Int., vol 43, no 1, pp 907–914, 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2016.10.051 38 [17] J Chen, P Yang, Y Ma, and T Wu, “Characterization of chitosan magnetic nanoparticles for in situ delivery of tissue plasminogen activator,” Carbohydr Polym., vol 84, no 1, pp 364–372, Feb 2011, doi: 10.1016/j.carbpol.2010.11.052 [18] G yin Li, Y ren Jiang, K long Huang, P Ding, and J Chen, “Preparation and properties of magnetic Fe3O4–chitosan nanoparticles,” J Alloys Compd., vol 466, no 1–2, pp 451–456, Oct 2008, doi: 10.1016/J.JALLCOM.2007.11.100 [19] N H Abdullah, K Shameli, E C Abdullah, and L C Abdullah, “Solid matrices for fabrication of magnetic iron oxide nanocomposites: Synthesis, properties, and application for the adsorption of heavy metal ions and dyes,” Compos Part B Eng., vol 162, pp 538–568, 2019, doi: 10.1016/j.compositesb.2018.12.075 [20] D T K Dung, T H Hai, L H Phuc, B D Long, L K Vinh, and P N Truc, “Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with chitosan coating,” J Phys Conf Ser., vol 187, pp 6–11, 2009, doi: 10.1088/1742-6596/187/1/012036 [21] A Ali and S Ahmed, “A review on chitosan and its nanocomposites in drug delivery,” Int J Biol Macromol., vol 109, pp 273–286, 2018, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.12.078 [22] F Assa et al., “Chitosan magnetic nanoparticles for drug delivery systems,” Crit Rev Biotechnol., vol 37, no 4, pp 492–509, 2017, doi: 10.1080/07388551.2016.1185389 [23] A Sirivat and N Paradee, “Facile synthesis of gelatin-coated Fe3O4 nanoparticle: Effect of pH in single-step co-precipitation for cancer drug loading,” Mater Des., vol 181, p 107942, Nov 2019, doi: 10.1016/J.MATDES.2019.107942 39 [24] T Vieira, S E S Artifon, C T Cesco, P B Vilela, V A Becegato, and A T Paulino, “Chitosan-based hydrogels for the sorption of metals and dyes in water: isothermal, kinetic, and thermodynamic evaluations,” Colloid Polym Sci., vol 299, no 4, pp 649–662, Apr 2021, doi: 10.1007/s00396-020-04786-2 [25] N A Kalkan, S Aksoy, E A Aksoy, and N Hasirci, “Adsorption of reactive yellow 145 onto chitosan coated magnetite nanoparticles,” J Appl Polym Sci., vol 124, no 1, pp 576–584, Apr 2012, doi: 10.1002/app.34986 [26] D W Cho, B H Jeon, C M Chon, F W Schwartz, Y Jeong, and H Song, “Magnetic chitosan composite for adsorption of cationic and anionic dyes in aqueous solution,” J Ind Eng Chem., vol 28, pp 60– 66, Aug 2015, doi: 10.1016/J.JIEC.2015.01.023 [27] F Bandari, F Safa, and S Shariati, “Application of Response Surface Method for Optimization of Adsorptive Removal of Eriochrome Black T Using Magnetic Multi-Wall Carbon Nanotube Nanocomposite,” Arab J Sci Eng., vol 40, no 12, pp 3363–3372, 2015, doi: 10.1007/s13369015-1785-8 [28] C Zhang et al., “Facile preparation of polyacrylamide/chitosan/Fe3O4 composite hydrogels for effective removal of methylene blue from aqueous solution,” Carbohydr Polym., vol 234, p 115882, Apr 2020, doi: 10.1016/J.CARBPOL.2020.115882 [29] F Ghourchian, N Motakef-Kazemi, E Ghasemi, and H Ziyadi, “Znbased MOF-chitosan-Fe3O4 nanocomposite as an effective nanocatalyst for azo dye degradation,” J Environ Chem Eng., vol 9, no 6, p 106388, Dec 2021, doi: 10.1016/J.JECE.2021.106388 [30] S Zavareh, Z Behrouzi, and A Avanes, “Cu (II) binded chitosan/Fe3O4 nanocomomposite as a new biosorbent for efficient and selective removal of phosphate,” Int J Biol Macromol., vol 101, pp 40–50, Aug 2017, doi: 10.1016/J.IJBIOMAC.2017.03.074 40 [31] M Liu, X Zhang, Z Li, L Qu, and R Han, “Fabrication of zirconium (IV)-loaded chitosan/Fe3O4/graphene oxide for efficient removal of alizarin red from aqueous solution,” Carbohydr Polym., vol 248, p 116792, Nov 2020, doi: 10.1016/J.CARBPOL.2020.116792 [32] N T Nguyen et al., “Facile synthesis of multifunctional Ag/Fe3O4-CS nanocomposites for antibacterial and hyperthermic applications,” Curr Appl Phys., vol 15, no 11, pp 1482–1487, Nov 2015, doi: 10.1016/J.CAP.2015.08.016 [33] V M Thanh, N T Huong, D T Nam, N D T Dung, Le Van Thu, and M T Nguyen-Le, “Synthesis of ternary Fe3O4/ZnO/chitosan magnetic nanoparticles via an ultrasound-assisted coprecipitation process for antibacterial applications,” J Nanomater., vol 2020, 2020, doi: 10.1155/2020/8875471 [34] V C Nguyen, N Lam, G Nguyen, and Q H Pho, “Preparation of magnetic composite based on zinc oxide nanoparticles and chitosan as a photocatalyst for removal of reactive,” Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol., vol 6, p 8pp, 2015, doi: 10.1088/2043-6262/6/3/035001 [35] M I Hutchings, A W Truman, and B Wilkinson, “Antibiotics: past, present and future,” Curr Opin Microbiol., vol 51, pp 72–80, Oct 2019, doi: 10.1016/j.mib.2019.10.008 [36] K Kümmerer, “Antibiotics in the aquatic environment – A review – Part I,” Chemosphere, vol 75, no 4, pp 417–434, Apr 2009, doi: 10.1016/J.CHEMOSPHERE.2008.11.086 [37] E Caballero, E Cárdenas, N Gurucharri, A Rodrigo, and J Honorato, “Moxifloxacin,” Rev Med Univ Navarra, vol 44, no 4, pp 53–60, 2000, doi: 10.2165/00128415-201214240-00130 [38] M H Al-Jabari, S Sulaiman, S Ali, R Barakat, A Mubarak, and S A Khan, “Adsorption study of levofloxacin on reusable magnetic nanoparticles: Kinetics and antibacterial activity,” J Mol Liq., vol 291, p 111249, 2019, doi: 10.1016/j.molliq.2019.111249 41 [39] P Kovalakova, L Cizmas, T J McDonald, B Marsalek, M Feng, and V K Sharma, “Occurrence and toxicity of antibiotics in the aquatic environment: A review,” Chemosphere, vol 251, p 126351, 2020, doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.126351 [40] S Fekadu, E Alemayehu, R Dewil, and B Van der Bruggen, “Pharmaceuticals in freshwater aquatic environments: A comparison of the African and European challenge,” Sci Total Environ., vol 654, pp 324–337, Mar 2019, doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.072 [41] I T Carvalho and L Santos, “Antibiotics in the aquatic environments: A review of the European scenario,” Environ Int., vol 94, pp 736–757, Sep 2016, doi: 10.1016/J.ENVINT.2016.06.025 [42] J Dutta and A A Mala, “Removal of antibiotic from the water environment by the adsorption technologies: A review,” Water Sci Technol., vol 82, no 3, pp 401–426, Aug 2020, doi: 10.2166/WST.2020.335 [43] U Szymańska, M Wiergowski, I Sołtyszewski, J Kuzemko, G Wiergowska, and M K Woźniak, “Presence of antibiotics in the aquatic environment in Europe and their analytical monitoring: Recent trends and perspectives,” Microchem J., vol 147, pp 729–740, Jun 2019, doi: 10.1016/j.microc.2019.04.003 [44] T.-D.-H Vo et al., “Investigation of antibiotics in health care wastewater in Ho Chi Minh City, Vietnam,” Environ Monit Assess., vol 188, no 12, p 686, Dec 2016, doi: 10.1007/s10661-016-5704-6 [45] N H Tran et al., “Occurrence and risk assessment of multiple classes of antibiotics in urban canals and lakes in Hanoi, Vietnam,” Sci Total Environ., vol 692, pp 157–174, 10.1016/J.SCITOTENV.2019.07.092 42 Nov 2019, doi: [46] C Nguyen Dang Giang, Z Sebesvari, F Renaud, I Rosendahl, Q Hoang Minh, and W Amelung, “Occurrence and Dissipation of the Antibiotics Sulfamethoxazole, Sulfadiazine, Trimethoprim, and Enrofloxacin in the Mekong Delta, Vietnam,” PLoS One, vol 10, no 7, p e0131855, Jul 2015, doi: 10.1371/journal.pone.0131855 [47] T H Ngo, D.-A Van, H Le Tran, N Nakada, H Tanaka, and T H Huynh, “Occurrence of pharmaceutical and personal care products in Cau River, Vietnam,” Environ Sci Pollut Res., vol 28, no 10, pp 12082–12091, Mar 2021, doi: 10.1007/s11356-020-09195-0 [48] H Q Anh et al., “Antibiotics in surface water of East and Southeast Asian countries: A focused review on contamination status, pollution sources, potential risks, and future perspectives,” Sci Total Environ., vol 764, p 142865, Apr 2021, doi: 10.1016/J.SCITOTENV.2020.142865 [49] V N Binh, N Dang, N T K Anh, L X Ky, and P K Thai, “Antibiotics in the aquatic environment of Vietnam: Sources, concentrations, risk and control strategy,” Chemosphere, vol 197, pp 438–450, Apr 2018, doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.01.061 [50] A Nemati, W Haider, S Ghanbarnezhad, Z U Rahman, and S N Ahmed, “Synthesis and Characterization of Nanocomposite of Functionalized Graphene Oxide with Multi Core-Shell Fe3O4-ZnOTiO2 Nanoparticles,” Proc Int Conf Theor Appl Nanosci Nanotechnol., no 111, pp 1–7, 2017, doi: 10.11159/tann17.111 [51] O Długosz, K Szostak, M Krupiński, and M Banach, “Synthesis of Fe3O4/ZnO nanoparticles and their application for the photodegradation of anionic and cationic dyes,” Int J Environ Sci Technol., vol 18, no 3, pp 561–574, Mar 2021, doi: 10.1007/s13762-020-02852-4 [52] X Gao et al., “A cooperative hydrogen bonding system with a CH⋯O hydrogen bond in ofloxacin,” J Mol Struct., vol 1040, pp 122–128, May 2013, doi: 10.1016/j.molstruc.2013.02.017 43