Title of article :
Using Experimental Design to Optimize the Photo-degradation of P-Nitro Toluene by Nano-TiO2 in Synthetic Wastewater
Author/Authors :
Rostami, M Department of Chemical Engineering - Arak Branch Islamic Azad University, Arak, Iran , Mazaheri, H Department of Chemical Engineering - Arak Branch Islamic Azad University, Arak, Iran , Hassani Joshaghani, A Department of Chemical Engineering - Arak Branch Islamic Azad University, Arak, Iran , Shokri, A Department of Chemical Engineering - Arak Branch Islamic Azad University, Arak, Iran
Abstract :
In this project, the degradation of synthetic wastewater comprising p-nitro toluene (PNT) is
investigated using UV/TiO2 process. PNT as a pollutant has a very harmful effect on the environment
and human hormones. TiO2 is one of the best metal oxides it has photo catalyst role. The full factorial
design (FFD) of experiment is employed to investigate the effect of working variables including pH,
initial dosage of PNT and catalyst concentration. The Analysis of variance (ANOVA) presented a high
determination coefficient value (R2 = 0.9876, R2
pred = 0.8585, R2
adj = 0.9596) for degradation of PNT
and acceptable prediction of second-order regression model. The graphical counter plots were used to
control the optimum conditions. The operative variables are optimized at [TiO2] = 0.2g/L , pH value of
4, and [PNT] = 50mg/L. These findings suggest that the percentages of degradation and mineralization
of PNT at the forecasted optimum conditions after 120 min of reaction were 64 and 55%, respectively.
Farsi abstract :
در اين تحقيق، تخريب پارا نيترو تولوئن (PNT) در محلول آبي با استفاده از فرآيند UV/ TiO2 مورد بررسي قرار گرفت. پارا نيترو تولوئن اثرات بسيار مضر بر محيط زيست و هورمون هاي انساني به عنوان يك آلاينده دارد. فرآيند
UV / TiO2 يكي از روش هاي موثر در فرآيند هاي اكسايش پيشرفته مي باشد. همچنين دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) يكي از بهترين نيمه هادي ها است كه مي تواند نقش فوتو كاتاليزوري را به خوبي در اين فرآيند ها ايفا كند. طراحي آزمايش با روش فاكتوريل كامل (FFD) به منظور بررسي و بهينه سازي متغيرهاي عملياتي از جمله pH غلظت اوليه پارا نيترو تولوئن و غلظت كاتاليزور استفاده شده است. تجزيه و تحليل واريانس (ANOVA) براي تخريب يارا نيترو تولوئن انجام شد و مدل رگرسيون مرتبه دو با دقت مطلوبي ( 0. 9596 =R2 = 0 . 9876 , Rapred = 0 . 8585 , Radj) ارائه شد. براي تعيين شرايط بهينه، از شكل هاي گرافيكي استفاده گرديد و متغيرهاي عملياتي در pH = 4 ، [ TiO2 ] = 0 . 2g /L وPNT ] = 50 mg / L
] بهينه شده است. نتايج نشان داد كه در شرايط بهينه پس از 120 دقيقه واكنش، تخريب پارانيترو تولوئن %64 و %55=COD مي باشد.
Keywords :
Analysis of Variance , Mineralization , p-Nitro Toluene , Degradation , UV/TiO2 Process
