سنتز، شناسايي و بررسي فعاليت فوتو كاتاليستي نانوكامپوزيت سراميكي تيتانيوم دي اكسيد/ پلي‌آنيلين تحت نور مرئي در تخريب آلاينده‌ي آلي

Synthesis, characterization and investigation of photocatalytic activity of polyaniline/supported porous ceramics-TiO2 nanocomposite in degradation of organic pollutant under visible light irradiation

به منظور تخريب آلاينده­هاي آلي، از جمله رنگ هاي صنعتي موجود در منابع آب، خاك و هوا، نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده با سراميك و پليمر به روش سل – ژل و پليمريزاسيون اكسيداتيو شيميايي "درجا" تهيه شد. ساختار و ويژگي­هاي فوتوكاتاليست به كمك آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) مورد بررسي قرار گرفت. اندازه ذرات با استفاده از معادله شرر nm 20 به دست آمد. به منظور بررسي فعاليت فوتوكاتاليستي اين نانوكامپوزيت، تخريب نوري كريستال ويولت در محيط آبي تحت تابش نور مرئي، در يك رآكتور طراحي شده، مورد مطالعه قرار گرفت.كاهش غلظت كريستال ويولت با استفاده از طيف سنجي UV-Vis بررسي شد. نتايج اين تخريب نشان داد كه تحت نور مرئي، نانوكامپوزيت سراميكي تيتانيوم دي اكسيد/ پلي آنيلين در مقايسه با نانوكامپوزيت سراميكي تيتانيوم دي اكسيد فعاليت فوتوكاتاليستي بالايي دارد. راندمان رنگ­زدايي كريستال ويولت در مقادير بهينه ­ي كليه متغير­ها، 96 درصد بدست آمد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه اين روش، با بهينه سازي عوامل عملياتي موثر، كارايي مناسبي در ر­­­نگ­زدايي آلاينده كريستال ويولت از محيط زيست داشته و مي­تواند در مقياس­ه اي بزرگ­تر نيز انجام پذيرد.

In order to degradation of organic pollutants, such as industrial dyes in water resources, soil and air, ceramic and polymer-modified nanoparticles of titanium dioxide which were prepared "in situ" via sol - gel and chemical oxidative polymerization. Structure and properties of photocatalysts were analyzed with the help of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Particle size was obtained nm 20 by Scherrer equation. In order to evaluate the photocatalytic activity of the nano-composite optical crystal violet degradation were studied in aqueous solution under visible light irradiation in a reactor designed. The reduction of the concentration of crystal violet was investigated using UV-Vis spectroscopy. The results of destruction showed that degradation under visible light, titanium dioxide ceramic nano-composite/polyaniline has higher photocatalytic activity than titanium dioxide ceramic nano composite. The efficiency of crystal violet discoloration in the optimum values of all variables, was obtained 96%, respectively. The results of research showed that by optimizing the effective operational parameters, this method has high efficiency for crystal violet pollutant discoloration from environmental and can also be done on a larger scale.