تخريب فوتوكاتاليستي و فوتوالكتروكاتاليستي رنگ كنگورد با استفاده از نانو ذرات TiO2/SiO2 آلاييده شده با Cu و S تحت نور LED بنفش و بهينه سازي شرايط عملياتي

نانو ذرات TiO2/SiO2 آلاييده شده با Cu و S به عنوان يك فوتوكاتاليست جديد و فعال در نور مرئي به روش سل ژل سنتز شد. از تكنيك هايXRD، DRSUV/Vis،FESEM ، TEM وEDX جهت شناسايي و بررسي ويژگي هاي ساختاري نانو ذرات مذكور استفاده شد. نتايج XRD نشان داد كه نانو ذرات TiO2 خالص و اصلاح شده فقط شامل فاز آناتاز است. اثر فوتوكاتاليستي نانو ذرات سنتز شده در تخريب كنگورد (به عنوان يك نمونه از رنگهاي آلوده كننده منابع آبي) مورد مطالعه قرار گرفت. روش سطح پاسخ با طراحي مركب مركزي (CCD) براي بهينه سازي پارامترهاي عملياتي كه شامل زمان تابش،pH، مقدار فوتوكاتاليست و غلظت آلاينده است به كار گرفته شد. نتايج آناليزها آشكار كرد كه مقدار بهينه براي متغيرهاي مورد مطالعه به ترتيب براي زمان، pH، مقدار فوتوكاتاليست و غلظت آلاينده برابر با۱۱۵/۹۸ دقيقه، ۴/۵۲، g ۰/۰۸ و ppm ۱۳/۵۱ است. تحت اين شرايط بهينه، درصد تخريب فوتوكاتاليستي كنگورد %۹۹/۸بدست آمد. نتايج بدست آمده نشان داد كه، فعاليت فوتوكاتاليستي TiO2/SiO2 با اضافه كردن تيواوره به عنوان منبع گوگرد و نيترات مس به عنوان منبع مس در ناحيه نور مرئي افزايش پيدا ميكند. با توجه به نتايج طيف سنج نوريUVVis مشخص شد كه نانو ذرات مذكور كارايي قابل توجهي براي تخريب كنگورد در نور LED بنفش را دارا هستند. هم چنين كوپل جريان الكتريكي با فرآيند فوتوكاتاليستي نشان داد كه جريان الكتريكي در كاهش زمان تخريب كنگورد با غلظت هاي بالا، در محلول هاي آبي به طور قابل ملاحظه اي مؤثر است