سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت ناهمگن TiO2-Beta و بررسي تأثير سينيتيكي آن در فرايند تخريب فوتوكاتاليستي كنگو قرمز

در اين پژوهش از زئوليت Beta براي تهيه كامپوزيت دوتاييTiO2-Beta  استفاده شد. نسبت هاي گوناگوني  از اين نانوكامپوزيت دو جزئي تهيه شد و نسبت بهينه به ترتيب شامل 70 درصد وزني TiO2  و30 درصد وزني Beta مورد استفاده قرار گرفت. نانوكامپوزيت تهيه شده با استفاده از روش هاي FT-IR، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و پراش پرتو ايكس (XRD) شناسايي شد. سپس نانوكامپوزيت هاي تهيه شده به عنوان‌ فوتوكاتاليست، براي تخريب نوري رنگ آلي كنگو قرمز در شرايط نور UV مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتيجه ها نشان داد كه نانو‌كامپوزيت‌TiO2-Beta  تهيه شده با درصد وزني TiO2/Beta 70 به 30 داراي قدرت تخريب فوتوكاتاليستي بالاتري در مقايسه با نانوكامپوزيت  با نسبت وزني 50 درصد مي باشد. همچنين نانوكامپوزيت تهيه شده كارايي فوتوكاتاليستي بالاتري در مقايسه با نانو ذره هاي TiO2 به عنوان فوتوكاتاليست دارد. نتيجه بررسي تأثير pH و مقدار نانوكامپوزيت TiO2/Beta با درصد وزني 70:30 بر روي تخريب رنگ كنگو قرمز  نشان داد كه بيش ترين كارايي تخريب در بازه ي pH 6.4-5.4 بوده و كارايي تخريب با افزايش ميزان نانوكامپوزيت به يك مقدار بيشينه غلظت gr/L 1.2 مي رسد همچنين تأثير غلظت اوليه كنگو قرمز در محاسبه ثابت هاي سينيتيكي تخريب نوري آن توسط نانوكامپوزيت TiO2/Beta با درصد وزني 70:30 نشان داد كه فرايند تخريب مي تواند با استفاده از مدل سينيتيكي لانگموير ـ هينشل وود (Langmuir-Hinshelwood) توصيف شود و محاسبه ثابت هاي سرعت ظاهري با توجه به غلظت هاي اوليه متفاوت كنگو قرمز بر اساس مدل سينيتيكي مرتبه اول نشان داد كه سرعت ظاهري تخريب كنگو قرمز با افزايش غلظت اوليه آن كاهش مي يابد و سرانجام قابليت بازيافت نانوكامپوزيت TiO2/Beta با درصد وزني 70:30 نشان داد كه پس از چهار بار استفاده متوالي از نانوفوتوكاتاليست كاهش كارايي تخريب تنها در حدود 5% مي باشد.