بررسي هم‌زمان فاكتورهاي فرآيندي موثر در تخريب رنگ‌زاي راكتيو آبي 19 از آب‌هاي آلوده با كمك نانو اكسيدهاي فلزي (TiO2/Fe2O3) بر پايه كلينوپتيلولايت

Study on the effective process parameters simultaneously for degradation of Reactive Blue 19 dye from contaminated water by TiO2/Fe2O3 supported on clinoptilolite

زمينه و هدف: در اين پژوهش با استفاده از زئوليت طبيعي و تثبيت هم­زمان نانو ذرات اكسيد آهن (III) و تيتانيم (IV) بر روي آن، نانوفتوكاتاليستي با قدرت تخريبي بيش­تر، سنتز شد. عوامل مؤثر و نيز تداخلي در فرآيندي، تعيين شرايط بهينه عملياتي بر بازده فرآيند تخريب رنگ­زاي راكتيو آبي 19 مورد بررسي قرار گرفت. روش بررسي: مشخصه­يابي نانوفتوكاتاليست سنتز شده با آناليزهاي XRD، XRF، FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. توانايي نانوفتوكاتاليست در تخريب رنگ­زاي راكتيو آبي 19 با كمك اشعه فرابنفش در طول‌موج 254 نانومتر و به روش طراحي آزمايش‌هاي تاگوچي مورد بررسي قرار گرفت و عوامل pH اوليه (7-2)، غلظت‌ محلول رنگ­زا (200-50 ميلي‌گرم بر ليتر)، زمان پرتودهي (120-30 دقيقه) و غلظت نانوفتوكاتاليست (1.5-0.5 گرم بر ليتر) انتخاب شد. يافته‌ها: عوامل pH، غلظت محلول رنگ­زا و زمان پرتودهي به ترتيب، بيش­ترين اثر را بر بازده واكنش‌ها داشته‌اند.مقادير بهينه‌ عوامل در تخريب كامل آلاينده برابر با غلظت رنگ­زا 50 ميلي‌گرم بر ليتر، زمان پرتودهي 120 دقيقه، 2=pH و غلظت نانوفتوكاتاليست 1/5 گرم بر ليتر به‌ دست ‌آمد. بحث و نتيجه گيري: اين پژوهش نشان داد كه نانوفتوكاتاليست سنتزي بازده قابل قبولي در تخريب آلاينده زيست تخريب ناپذير دارد.

Background and Objective: In this study, a nanophotocatalyst with more effective efficiency was synthesized by doping of TiO2 and Fe2O3 nanoparticles supported on natural zeolite. Main and interacting factors in the process and determining optimum operating conditions degradation efficiency Reactive Blue 19 dye degradation efficiency were investigated. Method: Synthesized nanophotocatalyst was characterized by XRD, XRF, FT-IR, FE-SEM and EDX analyses. Efficiency of the nanophotocatalyst for the degradation of Reactive Blue 19 dye with UV lamp at 254 nm wavelength was studied via Taguchi method and the parameters were chosen as following: pH (2-7), dye concentration (50-200 mg/l), irradiation time (30-120 min), and nanophotocatalyst concentration (0.5-1.5 g/l). Findings: pH, dye concentration, and irradiation time were the most effective factors in these experiments respectively. The complete degradation of contaminant was achieved at optimal conditions as follows: dye concentration=50 mg/l, irradiation time=120 min, pH=2 and nanophotocatalyst concentration=1.5 g/l. Discussion and Conclusions: This study showed that the synthesized Nano photo catalyst has acceptable efficiency for the degradation of a non-biodegradable pollutant.