سنتز نانوپودر كامپوزيتي TiO2-SiO2 به روش سل-ژل پليمري جهت استفاده در فرايند تصفيه پسابهاي صنعتي به روش فوتوكاتاليستي

Synthesis of TiO2-SiO2 Composite Nano-Powder by Polymeric Sol-gel for Photocatalytic Purification of Industrial Wastewater

در سال¬هاي اخير گسترش تكنولوژي و صنعت، حجم بالاي پساب¬هاي صنعتي را موجب شده است؛ بطوري¬كه عدم تصفيه آن¬ها مي¬تواند علاوه بر هدر رفت آب، مشكلات زيست محيطي را نيز همراه داشته باشد. بدين منظور، در پژوهش حاضر سعي شد تا با سنتز نانوپودر فوتوكاتاليست TiO2-SiO2 به روش سل ژل پليمري امكان استفاده از آن در فرايند تصفيه پساب مورد بررسي قرار گيرد. بدين منظور از تترا ايزوپروپوكسايد تيتانيوم (Ti(Opri)4) و تترا اتيل اورتوسيليكات (Si(OEt)4) به عنوان پيش¬ماده جهت سنتز نانوپودر كامپوزيتي استفاده شد. بررسي خواص نمونه¬هاي سنتزي با استفاده از تكنيك¬هاي پراكندگي ديناميكي نور (DLS)، آناليز حرارتي (TG-DTA)، آناليز تفرق اشعه ايكس (XRD)، طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR)، جذب و واجذب نيتروژن (BET) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) صورت گرفت. فعاليت فوتوكاتاليستي نانوپودر كامپوزيتي نيز بر پايه ميزان تخريب متيل اورنژ به عنوان مدل آلاينده در حضور امواج فرابنفش بررسي و تغييرات غلظت محلول با استفاده از دستگاه طيف¬سنجي (UV-vis) تعيين شد. بازده حذف آلاينده از محلول رنگي پس از يك ساعت تابش در حضور نانوپودر كامپوزيتي 63 درصد تعيين شد. بدين ترتيب نانوپودر كامپوزيتي TiO2-SiO2، پتانسيل بالايي را در حوزه تصفيه پساب¬هاي رنگي به روش فوتوكاتاليستي از خود نشان داد.

In recent years, the development of technology and industry has caused a large amount of industrial waste, so that the lack of purification can lead to environmental problems. In the present study, it was tried to synthesis of TiO2-SiO2 photocatalyst nanopowder by sol-gel polymerization method for wastewater treatment. Tetra-isopropoxide titanium and tetraethyl orthosilicate were used as precursor for synthesis of composite nano-powders. The samples were characterized by light dynamic diffusion techniques, thermal analysis, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption and Transmission Electron Microscopy. Photocatalytic activity of composite nano-powder was also determined based on the degradation of methyl orange as a contaminant model in the presence of ultraviolet waves by UV–visible spectrophotometer. The removal efficiency was determined to be 63% after an hour of radiation in the presence of a composite nano-powder. Thus, the TiO2-SiO2 nano-powder showed a high potential in the field of wastewater purification.