ارزيابي عملكرد غشا اولترافيلتراسيون تيتانيايي نانوساختار جهت جداسازي و تخريب فوتوكاتاليستي متيل اورنژ

Evaluation of Nanostructured Titania Ultrafiltration Membrane for Separation and Photocatalytic Degradation of Methyl Orange

در كار حاضر غشا اولترافيلتراسيون تيتانيايي نانوساختار با قابليت همزمان فوتوكاتاليستي و جداسازي فيزيكي سنتز شد و عملكرد آن به منظور حذف متيل اورنژ از محلول آبي جهت كاربردهاي زيست محيطي مورد بررسي قرار گرفت. غشا تيتانيايي از طريق رسوب سل پليمري تيتانيا بر زيرپايه هاي آلومينايي پوشش داده شده با تيتانياي كلوييدي تهيه و خواص آن با استفاده از تكنيك هاي پراكندگي ديناميكي نور (DLS)، آناليز حرارتي (TG-DTA)، تفرق اشعه X (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) بررسي شد. فعاليت فوتوكاتاليستي غشا تيتانيايي بر پايه ميزان تخريب متيل اورنژ در حضور امواج فرابنفش بررسي و قابليت جداسازي متيل اورنژ از محلول آبي با اندازه گيري تغييرات غلظت محلول طي عبور از غشا با استفاده از دستگاه طيف سنجي (UV-vis) تعيين شد. بازده حذف رنگ از محلول متيل اورنژ بر پايه تخريب فوتوكاتاليستي حدود 61% محاسبه شد كه تلفيق آن با تكنيك جداسازي، اين رقم را تا 83% افزايش داد.

In the present work, the nanostructured titania ultrafiltration membrane with photocatalytic and physical separation capabilities was synthesized for methyl orange removal of aqueous solution. Thus, a polymeric titania sol was deposited and calcined on the colloidal titania-coated alumina substrates. The properties of samples were investigated by dynamic light scattering (DLS), thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA), X-ray diffraction (XRD), field emission electron microscopy (FESEM), and atomic force microscopy (AFM) techniques. Photocatalytic activity of titania membrane was investigated by photodegradation of methyl orange in the presence of UV-radiation. Also, physical separation of methyl orange was obtained by determination of the solution concentration changes after passing of titania membrane. Based on photocatalytic degradation, the removal efficiency of methyl orange was determined to be 61% that by coupling separation technique, it was improved to 83%.