نقش ساختار واندازه ي نانو ذرات تيتانيوم دي اكسيد در حذف رنگ از پس آب ها ي صنعتي

The role structure and size of titanium dioxide nanoparticles in the removal of dye from industrial wastewater

چكيده : . دراين تحقيق از ذرات TiO2 در ابعاد متفاوت نانو بعنوان فتوكاتاليست تحت تابش اشعة فرابنفش ساطع شده از لامپهاي UV با قدرت W 15 براي حذف اسيد رد 88 (AR88) بعنوان يك تركيب مدل از رنگهاي منوآزو استفاده شده است. در ابتدا ساختار كريستالي و سايز ذرات نانوي تيتانيوم دي اكسيد مختلف توسط XRD تعيين شده است سپس ميزان جذب سطحي سه نوع فتوكاتاليست تيتانيوم دي اكسيد با ابعاد نانوي متفاوت (TiO¬2 P25 ،‌ TiO2 UV100 ، TiO2 Merck ) در تاريكي براي رنگ AR88 مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت . TiO¬2 P25 با ابعاد 18 نانومتر ميزان جذب سطحي به مراتب بالاتري از انواع ديگر را نشان مي دهد. در مرحلة بعدي تحت تابش اشعة فرابنفش فعاليت اين سه نوع TiO2 براي حذف AR88 مقايسه شد . و تاثير پارامترهاي عملياتي در اين فرايند شامل افزايش مقدار فتوكاتاليست و بهينه سازي آن ، غلظت اوليهAR88 ، تاثير pH ، ميزان شدت تابش نور UV مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. در اين تحقيق تخريب نوري AR88 موجود در پساب صنايع نساجي و رنگرزي با استفاده از فرايند UV/TiO2 با سه نوع فتوكاتاليست TiO2 در ابعاد متفاوت : (nm 18 TiO2 P25 ، nm 8 TiO2 UV100 ، nm 27 TiO2 Merck ( بررسي گرديد و مشخص شدكاهش سايز به 8 نانومتر باعث كاهش كارآيي حذف مي شود.فتوكاتاليست TiO2 P25 فعاليت بالاتري در قياس با دو فتوكاتاليست ديگر نشان ميدهد. ترتيب فعاليت فتوكاتاليست هاي TiO2در ابعاد مختلف نانو در حذف AR88بصورت زير بدست آمده است : TiO2 Degussa P25 TiO2 Merck TiO2 Hombikat UV100 نتايج XRD ساختار دگوسا TiO¬2 P25 را تركيبي از آناتاز و روتيل با قطر 18 نانومتر نشان مي دهد كه داراي فعاليتي به مراتب بالاتر از TiO¬2 Hombikat UV100 با قطر 8 نانومتر و ساختار 100% آناتاز مي باشد.

Abstract In the present work the removal of C.I. Acid Red 88 (AR88), as a model compound from monoazo textile dye, with various types of TiO2 in the different nanosize was investigated in the present of UV Light. Initially crystalline form and size of TiO2 nanoparticles were determined with XRD and the adsorption or on different sizes of TiO2 nanoparticles (TiO2 P25, TiO2 UV100 and TiO2 Merck) was investigated. In the dark TiO2 P25 with 18 nm diameter has better adsorption to AR88 in the companison with other types. In the other step, rwactivity of various types of TiO2 were compared in the removal of AR88 are different operational parameters, such as photocatalyst dosage, initial concentration of AR88, pH and UV Light intensity. The order of TiO2 photocatalyst ar various sizes under different operational parameters was as following ; TiO2 Degussa P25 TiO2 Merck TiO2 Hombikat UV100 The results of XRD were shown the modification of TiO2 P25 is a combination modification of anatase and rutile with 18 nm diameter wich has a high reactivity than TiO2 UV100 wich is 100% anatase and 8 nm diameter.