مقايسه پتانسيل نانوذرات اكسيد روي و پراكسيد هيدروژن جهت حذف كروم 6 ظرفيتي از آب‌هاي آلوده

Comparison of potentiality of Zinc oxide nanoparticles and hydrogen peroxide in removal of hexavalent chromium from polluted water

زمينه و هدف: پساب‌هاي صنايع چرم‌سازي و آبكاري، از متداول‌ترين منابع ورود كروم به آب‌هاي پذيرنده مي‌باشند؛ لذا هدف از اين تحقيق، مقايسه پتانسيل نانوذرات اكسيد روي و پراكسيد هيدروژن، جهت حذف كروم 6 ظرفيتي از آب‌هاي آلوده مي‌باشد. روش تحقيق: در اين مطالعه تجربي- تحليلي، فاكتورهاي موثر بر فرايند احيا از جمله ZnO (با غلظت 05/0- g/L15/0) و H2O2 (با غلظت 5/0-mol/L5/1) در فرايند UV/H2O2 و pH (5-9) مورد بررسي قرار گرفتند. غلظت اوليه سوبسترا، بين 1/0-mg/L15 متغير در نظر گرفته شد. محلول استوك كروم شش ظرفيتي، با استفاده از حل‌كردن دي‌كرومات پتاسيم (K2Cr2O7) در آب مقطر يك بار تقطير، تهيه گرديد. غلظت باقيمانده كروم، به وسيله دستگاه اسپكتروفتومتري در طول موج 540 نانومتر اندازه‌گيري گرديد. يافته‌ها: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه با افزايش غلظت احياكننده‌ها و همچنين كاهش pH، راندمان احياي كروم افزايش پيدا مي‌كند. در غلظت‌هاي پايين كروم، اثر فرايند نانوفتوكاتاليستي بيشتر از روش شيميايي بود اما در غلظت‌هاي بالا عكس اين حالت مشاهده گرديد. نتيجه‌گيري: UV/ZnO كه يك فرايند پاك و بدون لجن مي‌باشد، براي احياي Cr(VI) به Cr(III) موثر مي‌باشد.

Background and Aim: Common sources of chromium in wastewater are electroplating and leather industries. Thus, the present study aimed at investigating and comparing between chemical (H2O2) method and nano-photocatalytical (UV/ZnO) method in removing of Cr(VI) from polluted water. Materials and Methods: In this experimental-analytical study, effective factors on reduction process such as ZnO (0.05–0.15 g/L), H2O2 (0.5-1.5 mol/L) for UV/H2O2 process and pH(5-9) were investigated. The initial concentration of the substrate was taken 0.1-15mg/L. Stock chromate (V:6) solution was prepared through dissolving Potassium dichromate (K2Cr2O7) in originally distilled water. Residual concentrations of Cr(VI) were measured spectrophotometrically at 540nm. Results: The results indicated that with increasing reduction agent concentration and decreasing pH, the removing efficiency increased. For low initial concentrations of Cr(VI) photocatalytic process was more effective than the chemical one, but for high initial concentration the result was the opposite. Conclusion: The results of this study indicated that H2O2 as a cheap and available agent and also UV/ZnO, as a friendly and without residual environmental treatment process, can be used for effective reduction of Cr(VI) to yield Cr(III).