عنوان مقاله :
حذف آلاينده فنل از محيط آبي با استفاده از نانوكامپوزيت TiO2/SBA-15 با بكارگيري روش پاسخ سطحي
عنوان به زبان ديگر :
Removal of polluting Phenol out of aqueous solutions with the aide of nanocomposites of TiO2/SBA-15 and using Response Surface Methodology
پديد آورندگان :
خدابخش، سميرا دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران - دانشكده محيط زيست و انرژي , تقوي، لعبت دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران - دانشكده محيط زيست و انرژي - گروه آلودگي محيط زيست , علايي، ابراهيم پژوهشگاه صنعت نفت - پژوهشكده بيوتكنولوژي و محيط زيست , سميعي، ليلا پژوهشگاه صنعت نفت - پرديس پژوهش و توسعه انرژي و محيط زيست
كليدواژه :
فرايند هتروژن فوتوكاتاليست , فنل , نانوكامپوزيت Tio2/SBA-15 , روش پاسخ سطحي
چكيده فارسي :
زﻣﯿﻨﻪ و ﻫﺪف: ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻓﻨﻠﯽ ﯾﮑﯽ از ﻣﻬﻢ ﺗﺮﯾﻦ ﻣﻮاد آﻻﯾﻨﺪه ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻣﻮﺟﺐ ﺳﻤﯽ ﺷﺪن ﻣﻨﺎﺑﻊ آب ﻣﯽ ﮔﺮدﻧﺪ. ﺣﻀﻮر ﻓﻨﻞ و ﻣﺸﺘﻘﺎت آن در آب و ﻓﺎﺿﻼب ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺳﻤﯿﺖ و ﺗﻬﺪﯾﺪي ﮐﻪ ﺑﺮاي زﻧﺪﮔﯽ اﻧﺴﺎن، ﺣﯿﻮان و ﻣﺤﯿﻂ اﯾﺠﺎد ﻣﯽ ﮐﻨﺪ ﯾﮏ ﻧﮕﺮاﻧﯽ ﻋﻤﺪه ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺑﻪ ﻫﺮ ﺣﺎل ﺷﻨﺎﺧﺖ و ردﯾﺎﺑﯽ اﯾﻦ آﻻﯾﻨﺪه ﻫﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺷﻨﺎﺧﺖ راه ﻫﺎي ﮐﻨﺘﺮل و ﺣﺬف آن ﻫﺎ اﻣﺮي ﺑﺴﯿﺎر ﻣﻬﻢ ﺑﺮاي ﺣﻔﻆ ﻣﺤﯿﻂ زﯾﺴﺖ، ﺗﺼﻔﯿﻪ اﻧﻮاع ﻓﺎﺿﻼب و ﺗﺄﻣﯿﻦ آب آﺷﺎﻣﯿﺪﻧﯽ ﺳﺎﻟﻢ و ﺑﻬﺪاﺷﺘﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻟﺬا اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﺎ ﻫﺪف اﺻﻠﯽ ﺣﺬف آﻻﯾﻨﺪه ﻓﻨﻞ از ﻣﺤﯿﻂ آﺑﯽ ﺑﺎ ﻏﻠﻈﺖ اوﻟﯿﻪ ﺑﺎﻻ)100mg/l( ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮاﯾﻨﺪ ﻫﺘﺮوژن ﻓﻮﺗﻮﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ در راﮐﺘﻮر ﺑﺎ ﭘﻮﺷﺶ ﺷﯿﺸﻪ اي ﭘﯿﺮﮐﺲ ﺑﺎ ﺑﺴﺘﺮ ﺷﺒﻪ ﻣﺎﯾﻊ اﻧﺠﺎم ﯾﺎﻓﺖ. روش ﺑﺮرﺳﯽ: اﺑﺘﺪا آﻧﺎﻟﯿﺰ ﭘﺎﺳﺦ ﺳﻄﺤﯽ ﺑﺮاي ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ TiO2 ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﻫﯿﺪروژن ﭘﺮاﮐﺴﯿﺪ و اﺷﻌﻪ UV 250 وات، ﺑﺮاي ﯾﺎﻓﺘﻦ ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺣﺬف ﻓﻨﻞ از ﻣﺤﯿﻂ آﺑﯽ ﺑﻪ روش ﻫﺘﺮوژن ﻓﻮﺗﻮﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ.ﺳﭙﺲ ﺟﺎذب 15-SBA ﮐﻪ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ زﯾﺎدي در ﺣﺬف آﻻﯾﻨﺪه ﻓﻨﻞ در ﻣﯿﺎن ﺳﺎﯾﺮ ﺟﺎذب ﻫﺎ دارد و ﺳﭙﺲ ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ 15-TiO2/SBA ﺳﻨﺘﺰ ﺷﺪ. ﺳﭙﺲ وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﺎري و ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻧﺎﻧﻮﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﺗﻮﺳﻂ آﻧﺎﻟﯿﺰﻫﺎي XRD ، BET ، FESEM ،TEM ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﺷﺪ.
ﯾﺎﻓﺘﻪ ﻫﺎ: ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﯿﺎن ﮔﺮ ﮐﺎراﯾﯽ ﺣﺬف 96% ﻓﻨﻞ ﺑﺎ ﻏﻠﻈﺖ 100mg/l در ﻣﺪت زﻣﺎن 420 دﻗﯿﻘﻪ ﺑﻮد.اﺳﺘﻔﺎده از روش ﭘﺎﺳﺦ ﺳﻄﺤﯽ ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﯾﮑﯽ از روش ﻫﺎي ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮاي دﺳﺖ ﯾﺎﺑﯽ ﺑﻪ ﻫﺪف ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﻮد. حث و نتيجه گيري: با توجه به نتايج، ملاحظه مي شود كه مواد مزو متخلخل پريوديك حاوي TiO2 در مقايسه با TiO2 پشتيباني نشده راندمان بالايي در تخريب فوتوكاتاليزوري آلاينده هاي آبي دارد.
چكيده لاتين :
Background and Objective: Phenolic compounds are one of the most important pollutants that poison water resources. Presence of phenol and its derivatives in water and wastewater is a major concern due to its toxic threat to human, animals and environment. Therefore, identifying and tracking these pollutants as well as identifying ways to control and eliminate them is very important in order to protect the environment, treatment of sewage and healthy drinking water supply. In this research, the main goal is to eliminate phenol from aqueous solution,with high initial density by Heterogeneous photocatalysis in the slurry reactor with the quality of Pyrex glass.
Method: First,Response Surface Methodology was used for nanocatalystTiO2 with hydrogen peroxide and 250 watts UV radiation,to find optimum conditions for the removal of phenol from aqueous solution using heterogeneous photocatalysis.Then,SBA-15, which is highly capable of eliminating phenol due to its porous structure comparing to other absorbents, and then TiO2/SBA-15 were synthesized. Finally, the structure and physical properties of Nano composite were detected by analysis XRD, BET, FESEM, and TEM.
Findings: Results of phenol elimination out of aqueous solutions by Heterogeneous photo catalyst and Phenol removal efficiency of 96% at a concentration of 100mg / l at the time of 420 minutes, respectively. Use of Response Surface Methodology to determine optimal conditions is one of the most effective methods to achieve the desired goal in this study.
Discussion and Conclusion: According to the results, mesoporous materials containing TiO2 compared with pureTiO2,have high efficiency in photocatalytic degradation of water pollutants.
عنوان نشريه :
علوم و تكنولوژي محيط زيست