سنتز نانوكامپوزيت ZnO - SnO2 - Ag و بررسي تجزيه فتوكاتاليستي آلاينده متيل اورانژ با استفاده از نانو كامپوزيت سنتز شده

Synthesis of ZnO-SnO2-Ag Nanocomposite and Investigation of the Photocatalytic Decomposition of Methyl Orange Using Synthesized Nanocomposite

زمينه و هدف حضور مواد آلاينده رنگي از جمله متيل اورانژ سبب ايجاد تهديدي جدي در محيط زيست مي باشد. لذا هدف اصلي اين بررسي، سنتز نانوكامپوزيت ZnO-SnO2-Ag و همچنين حذف آلاينده متيل اورانژ از آب با استفاده از روش اكسيداسيون پيشرفته در حضور نانوكامپوزيت فتوكاتاليستي سنتز شده مي باشد. مواد و روش ها نانوكامپوزيت حاوي نانوذرات ZnO، SnO2 و Ag جهت كاربرد فتوكاتاليستي سنتز و مورد استفاده قرار گرفت. نانوكامپوزيت سنتز شده با استفاده از طيف سنجي پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد آناليز قرار گرفت. تاثير زمان تابش دهي در بازه 5 تا 15 دقيقه و غلظت نانوكامپوزيت سنتز شده در بازه 0.125 %wt to 0.5 ,%wt وزني بر روي فعاليت فتوكاتاليستي جهت حذف آلاينده متيل اورانژ مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها با توجه به نتايج حاصل از طيف XRD مشاهده گرديد كه نانوذرات نقره با ساختار كريستالي مكعبي بر روي هيبريد ZnO-SnO2، آرايش يافته است. نتايج حاصل از بررسي ميزان راندمان حذف آلاينده آلي مورد بررسي نشان داد كه با افزايش زمان تابش دهي محلول حاوي آلاينده و نانوكامپوزيت سنتز شده با اشعه UV و همچنين كسر وزني نانوكامپوزيت سنتز شده، ميزان راندمان حذف آلاينده نيز افزايش مي يابد. نتايج حاصل از آزمون چند دامنه اي دانكن نشان داد كه تفاوت آماري معني داري در بين سطوح مختلف زمان تابش دهي محلول آلاينده با اشعه UV و كسر وزني نانوكامپوزيت وجود دارد. بحث و نتيجه گيري: تاثير زمان تابش دهي محلول آلاينده با اشعه UV بر روي ميزان راندمان حذف آلاينده بيشتر از تاثير كسر وزني نانوكامپوزيت سنتز شده مي باشد.

Background and Objectives: The presence of dye organic pollutants such as methyl orange is an imperative threat for environment. Therefore, the main aim of this study is synthesize of the ZnOSnO2- Ag nanocomposite and elimination of methyl orange from water using advanced oxidation process and synthesized photocatalytic nanocomposite. Material and Methods: The nanocomposite containing ZnO, SnO2 and Ag nanoparticles is synthesized for photocatalytic application. The synthesized nanocomposite is characterized using Xray diffraction (XRD) spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM). The effect of irradiation time ranging from 5 min to 15 min and weight fraction of nanocomposite ranging from 0.125 %wt to 0.5 %wt is investigated on the photocatalytic decomposition of methyl orange. Results: The results of the XRD pattern reveal that the Ag nanoparticles with cubic structure decorate on the surface of ZnO-SnO2. The results of the photocatalytic activity of the synthesize d anocomposite show that the removal efficiency of the pollutant increases with UV irradiation time and weight fraction. The results of the Duncan’s multiple range test confirm that there is a significant difference among different level of the UV irradiation time and weight fraction of nanocomposite. Conclusion: Base on the experimental results, it is clear that the effect of UV irradiation time is more significant rather than weight fraction.