كاربرد Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS به‌عنوان فوتوكاتاليست كارآمد در ناحيه مرئي براي حذف رنگ‌هاي آلي

امروزه مقدار زيادي فاضلاب حاوي رنگ و مواد سمّي توسط صنايعي مانند نساجي، چاپ، رنگرزي، ريسندگي و چرم‌سازي وارد محيط‌زيست مي‌شود، بنابراين آلودگي آب يكي از جدي‌ترين مشكلات محيط‌زيستي است كه كيفيت و سلامت آب را تحت تأثير قرار مي‌دهد. به‌همين دليل، حذف رنگ‌ها و مواد سمّي از آب يكي از دغدغه‌هاي پژوهشگران است. در اين راستا در اين پژوهش، نانوكامپوزيت بوهميت مغناطيسي اصلاح شده با سولفيد روي- سولفيد كادميوم (Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS (ZnS/CdS: 0.25:0.75 به‌عنوان يك فوتوكاتاليست كارآمد براي حذف رنگ‌هاي DR16 و RhB در ناحيه مرئي، استفاده شد. اين فوتوكاتاليست قادر به حذف رنگ‌‌هاي آنيوني و كاتيوني بود. خواص فوتوكاتاليست سنتز شده با استفاده از XRD (ساختار فوتوكاتاليست تأييد و حضور سولفيد روي و سولفيد كادميم روي سطح فوتوكاتاليست)، FTIR (تأييد حضور گروه‌هاي عاملي مختلف روي سطح فوتوكاتاليست)، BET (به‌دست آمدن مقدار سطح ويژه فوتوكاتاليست و تأييد ساختار مزوپور فوتوكاتاليست)، FESEM (نشان دادن ساختار نسبي فوتوكاتاليست و تخمين اندازه ذرات)، VSM (تعيين قدرت مغناطيسي فوتوكاتاليست)، TGA (تعيين ميزان پايداري حرارتي فوتوكاتاليست)، DRS ، پتانسيل زتا (تعيين بار سطحي فوتوكاتاليست در pHهاي مختلف) و EDX (تأييد سنتز و حضور عناصر اصلي موجود در ساختار فوتوكاتاليست) بررسي شد. نتايج نشان داد كه رنگ DR16 در pH خنثي با كارايي 95 درصد در مدت 12 دقيقه از بين رفت. در مورد RhB بهترين نتيجه يعني حذف 97 درصد در pH معادل 3 به‌دست آمد. همچنين، ميزان TOC بعد از تخريب رنگ به‌طور چشمگيري كاهش يافت. تخريب رنگ براي DR16 و RhB از سينتيك مرتبه اول پيروي مي‌كند. از مزاياي اين فوتوكاتاليست مي‌توان به جدا شدن راحت از محيط، زيست‌سازگاري، فعاليت عالي در نور مرئي، قابليت بازيافت و سهولت سنتز اشاره كرد. منبع نور استفاده شده در اين پژوهش لامپ جيوه‌اي پرفشار بود كه ارزان و بادوام است و عملكرد عالي دارد.