مقايسه كارايي سيستم‌هاي دوغابي و تثبيت شده در تخريب فوتوكاتاليزوري آفت‌كش پريميكارب توسط نانوذرات تيتانيم‌دي‌اكسيد در محلول‌هاي آبي

Comparison of the efficiency of immobilized and suspended systems in photocatalytic degradation of the pirimicarb pesticide by TiO2 nanoparticles in aqueous solutions

در اين تحقيق تخريب فوتوكاتاليزوري آفت‌كش پريميكارب در حضور نانوذرات تيتانيم‌دي‌اكسيد در سيستم‌هاي دوغابي و تثبيت شده برروي شيشه مطالعه شده است. تأثير پارامترهاي عملياتي (غلظت اوليه آفت‌كش پريميكارب،pH ‌ و شدت تابش نور ماوراء بنفش ) بر روي فعاليت فوتوكاتاليزوري نانوذرات تيتانيم دي اكسيد و سينتيك واكنش مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد ‌تيتانيم دي اكسيد به عنوان يك فوتوكاتاليزور كارايي مناسبي در حضور نور UV-C براي حذف آفت‌كش پيريميكارب از محلول‌هاي آبي دارد. شرايط مطلوب براي تخريب نوري پريميكارب در هر دو سيستم در pH برابر با 6، شدت نور 17 وات بر مترمربع و غلظت اوليه‌ي آلاينده برابر با 40 ميلي‌گرم بر ليتر حاصل گرديد. همچنين در سيستم دوغابي مناسب‌ترين مقدار كاتاليزور برابر با 300 ميلي‌گرم بر ليتر بدست آمد. آزمايش‌هاي سينتيكي بر اساس مدل لانگموير – هينشل وود تبعيت از سينتيك شبه درجه‌ي اول را نشان داد. همچنين روند كاهشي مقدار TOC و روند افزايشي مقدار IC با گذشت زمان و در حين فرآيند فوتوكاتاليزوري، نشاندهنده اكسايش آلاينده آلي در طول زمان واكنش است.

In this study, the photodegradation of pirimicarb pesticide was investigated in presence of suspended and immobilized TiO2 on a glass plate. The influence of operational parameters (initial concentration of pirimicarb, pH and light intensity) on the photocatalytic activity of TiO2 and the kinetic of reaction was investigated. The results show that TiO2 as a photocatalyst has a good efficiency in the presence of UV-C light to remove pirimicarb from aqueous solution. The favorable conditions obtained for the photodegradation of pirimicarb were pH= 6, light intensity = 17 Wm−2, and [pirimicarb]0 = 40 mgL−1 in both the systems. Also, in the slurry system, the most suitable catalyst dosage was 300 mgL−1. The kinetic examination, following the pseudo first-order reaction kinetics, was made based on the Langmuir–Hinshelwood model. Also, the decreasing trend of total organic carbon (TOC) and the increasing trend of inorganic carbon (IC) over time and during the photocatalytic process, indicates the oxidation of organic pollutant over the reaction time.