كليدواژه :
دي اكسيد تيتانيوم , فوتوكاتاليست , رنگدانه هاي طبيعي , حساس سازي رنگي
چكيده فارسي :
تركيبات فنلي نظير فنل به مقدار قابل‌توجهي در پساب‌هاي كشاورزي و صنايع، بهخصوص صنايع نفت و پتروشيمي يافت مي‌شوند. ازآنجايي‌كه اين صنايع سهم بزرگي از درآمد ارزي را تشكيل مي‌دهند باعث شده كه آلودگي‌هاي بسيار زياد حاصل از آن را ناديده گرفته و مقدار زيادي از پساب‌هاي اين صنايع را بدون انجام فرآيندهاي تصفيه‌ي مناسب به رودخانه‌ها، تالاب‌ها و درياها ريخته و محيط‌زيست را آلوده كرده‌ايم. براي مثال دفع پساب‌هاي كشاورزي حاوي آفت‌كش‌ها در تالاب شادگان، نظير پساب توسعه‌ي نيشكر كه طيف وسيعي از تركيبات فنلي ازجمله فنل را شامل مي‌شود باعث افزايش غلظت فنل تا حدود 0/05-0/01 ميكروگرم بر ليتر شده است؛ كه به دليل تأثير سوء در توليدمثل جانوران موجب كاهش جمعيت گونه‌هاي جانوري در اين تالاب شده است. اين آلودگي‌ها از طريق وارد شدن در چرخه‌ي غذايي آبزيان وارد بدن انسان‌ها مي‌شوند. اين تركيبات بسيار مقاوم بوده و از طريق فرآيندهاي معمول قابل تصفيه نيستند و باعث آلودگي‌هاي شديدي در منابع آب‌هاي سطحي و زيرزميني شده‌اند ازآنجايي‌كه در كشور با كمبود اين منابع روبرو هستيم حفظ اين منابع از اهميت زيادي برخوردار است. لذا بررسي روش‌هاي جديد تصفيه كه توانايي حذف اين آلاينده‌ها از پساب‌ها را دارند اهميت فراواني دارد. در بين روش‌هاي جديد، حذف فوتوكاتاليستي به‌وسيله‌ي نيم‌رسانا حساس شده با رنگ‌دانه‌هاي طبيعي به دليل عدم تأثيرات منفي بر اكوسيستم آبي و صرفه‌ي اقتصادي موردتوجه قرارگرفته است. در اين تحقيق كه در سال 1395 شروع شد ابتدا به حساس سازي دي‌اكسيد تيتانيوم با رنگ‌دانه‌هاي طبيعي پرداخته و سپس لايه نشاني آن‌ها بر روي زير لايه‌هاي آلومينيومي كه باعث جلوگيري از هدر رفتن آن‌ها مي‌شود را شرح داده كه مدلي براي فيلترهاي آينده است. پس‌ازآن مقادير بهينه را براي چهار پارامتر كه بيشترين تأثير را بر واكنش در محيط آبي دارند محاسبه كرده كه عبارت‌اند از: غلظت بهينه‌ي آلاينده ppm 20، غلظت بهينه‌ي جاذب ppm 0/2، زمان بهينه 120 دقيقه و pH بهينه برابر با 3 در آخر به بررسي راندمان حذف فنل به‌وسيله‌ي لايه‌ي نازك نانو ذرات دي‌اكسيد تيتانيوم حساس شده با رنگ‌دانه‌هاي طبيعي در شرايط بهينه پرداخته شده است. اين فيلتر توانايي حذف تركيبات آلي ديگر نظير هيدرازين، تترا كلريد كربن و ... را دارد.
چكيده لاتين :
Phenolic compounds, such as phenol, are found to be significant in agricultural and industrial wastewater, especially in petroleum and petrochemical industries. Since these industries make up a large share of foreign exchange earnings, we have ignored from the huge contamination of them. we produces a large amount of wastewater from these industries and dispossessed them without proper purification processes into rivers, ponds and seas. and cause Infect the environment. for example, the disposal of agricultural wastewater in Shadegan pond, such as the sugar cane development effluent, which it contains a wide range from phenolic compounds, including phenol, that it caused increase in phenol concentration up to 0.01-0.05μg/lit. due to the adverse effects on animals reproduction, it has reduced the populations of animal’s species in this pond. These contaminants enter to the human body through entering in the food cycle of aquatics. These compounds are highly resistant and cannot be purified through conventional processes, and they are causing severe pollution in surface waters and underground waters. According to the shortage of these resources in our country, preservation of these resources is the great importance. Therefore, it is important to study of the new Purification methods that can remove these pollutants from wastewater. Among the new methods, photocatalytic removal by the semiconductors sensitized with natural pigments has been considered due to high economic efficiency. In this study which began in 1395, the first investigated the sensitization of titanium dioxide with natural pigments, and then we described how to deposition layers of them on aluminum substrates that prevent from wasting of them, which they are models for future filters. After that, the optimal values for the four parameters that have the greatest effect on the reaction in the aqueous medium are calculated: the optimal concentration of pollutant is 20 ppm, the optimal concentration of adsorbent is 0.02 ppm, the optimal time is 120 min and the optimal pH is 3. and finally, we investigate the removal efficiency of phenol by the thin layer from nanoparticles of titanium dioxide sensitized with natural pigments in optimal conditions. These filters can remove other organic compounds such as hydrazine, Carbon Tetrachloride, ….
