TY - JOUR ID - TI - Application of the photocatalytic reaction of TiO2 to disinfection and the killing of Escherichia coli bacteria AU - Nada Y.Fairooz ندى يحيى فيروز AU - Rajaa A.AL-Anbaeki AU - Fatima Al-Zahra,a G.Gassim فاطمة الزهراء PY - 2009 VL - IS - 35 SP - 480 EP - 488 JO - Iraqi National Journal Of Chemistry المجلة العراقية الوطنية لعلوم الكيمياء SN - 22236686 AB - Abstract Photocatalytic disinfection reaction under UV- visible light in presence of oxygen and Titanium dioxide (TiO2) in aqueous solution has been investigated .This method is effective for killing Escherichia -coli bacteria in water. TiO2 semiconductor exhibits strong bacterial activity .The aim of this research is to design a new photobioreactor and its application to sterilize the water from E-coli bacteria .Primary experiments have been done to determined the optimum conditions which lead to high killing efficiency of E-coli bacteria in aqueous solution . The results showed that the bacterial effect of TiO2 under UV-visible light irradiation on E-coli bacterial suspension was much higher than without using TiO2 .The photocatalytic reactions were carried out with various TiO2 concentrations. The highest photocatalytic E-coli photokilling rate was obtained at 0.5 mg/ml TiO2 concentration ,which is equal to 3.25 x 10-2 CFUs /sec .This rate was increased to 5.8 x10-2 CFUs /sec when 10 ppm of hydrogen peroxide was add to E-coli aqueous solution under UV- visible light in presence of oxygen and ideal concentration of TiO2 (0.5mg/ml). The mechanism of TiO2 illumination to produce oxidizing species and the effect of these species on the bacterial activity in aqueous solution has been suggested.

الخلاصةتضمن البحث الحالي دراسة التفاعل الضوئي المحفز لتعقيم المياه بوجود TiO2 كعامل مساعد والأوكسجين وباستخدام الأشعة فوق البنفسجية والطيف المرئي , وقد أظهرت هذه الطريقة فعالية عالية في قتل بكتريا E-coli الموجودة في الماء , حيث اظهر شبه الموصل TiO2 تأثير عالي تجاه الفعالية البكتيرية . يهدف هذا البحث إلى تصميم مفاعل حيوي ضوئي جديد وتطبيقه في تعقيم المياه من هذه البكتريا. تم إجراء عدة تجارب أولية لتحديد الظروف المثلى والتي تؤدي إلى أعلى كفاءة في قتل بكتريا E-coli في المحلول المائي .وقد أوضحت النتائج أن تأثير تشعيع ألـ TiO2 بالأشعة الفوق البنفسجية والضوء المرئي على فعالية البكتيريا اكبر بكثير منه عند التشعيع دون استخدام TiO2 كعامل مساعد. كما تم إجراء سلسلة من التفاعلات الضوئية المحفزة بوجود تراكيز مختلفة من TiO2 وقد تم الحصول على أعلى سرعة قتل ضوئي عند تركيز 0.5mg/cm-1 من TiO2 وكانت هذه السرعة مساوية إلى 3.25 x10-2 CFUs/sec. . وقد ازدادت هذه السرعة الى 5.8 x10-2 CFUs /sec عند اضافة 10 ppm من بيروكسيد الهيدروجين الى المحلول المائي لبكتريا E-coli باستخدام الاشعة الفوق البنفسجية والطيف المرئي بوجود الاوكسجين والتركيز المثالي للعامل المساعد ( .(0.5 mg/mlتم اقتراح ميكانيكية تشعيع TiO2 لتكوين أجزاء مؤكسدة ودراسة تأثير تلك الأجزاء على الفعالية البكتيرية في المحلول المائي. ER -