حذف فتوكاتاليستي تري اتيل فسفات با استفاده از نانوذرات اكسيد روي از محيط‌هاي آبي

Photocatalytic Removal of Triethyl Phosphate from Aqueous Solutions Using Zinc Oxide Nanoparticles

مقدمه: تري اتيل فسفات يكي از مهم‌ترين آلاينده‌هاي ارگانوفسفره است كه به‌عنوان كاتاليزوري صنعتي، اصلاحگر رزين‌هاي پليمري، تركيبي واسطه در سنتز آفت‌كش‌ها و ديگر مواد شيميايي، تثبيت‌كننده براي پراكسيدها و... استفاده مي‌شود. فرآيند فتوكاتاليستي بر اساس تابش نور ماورا بنفش به تركيبي نيمه‌هادي و به دنبال آن توليد راديكال‌هاي پر انرژي هيدروكسيل بنا شده است. در اين تحقيق با استفاده از فرآيند اكسيداسيون فتوكاتاليستي ميزان حذف تري اتيل فسفات از محيط‌هاي آبي بررسي شده است. روش پژوهش: حذف فتوكاتاليستي تري اتيل فسفات به‌وسيله نانو ذرات ZnO با استفاده از راكتوري ناپيوسته مجهز به يك لامپ UV –C 125 وات در دماي 25 درجه سانتي‌گراد مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت‌هاي 700 تا 1200 ميلي‌گرم بر ليتر ذرات نانو اكسيد روي، مقادير pH بين 3 تا 10، غلظت‌هاي 30 تا 80 ميلي‌گرم بر ليتر تري اتيل فسفات و زمان‌هاي تماس 30 تا 180 دقيقه براي پيدا كردن بهترين شرايط اكسيداسيون كامل TEP مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: نتايج نشان مي‌دهند، شرايط بهينه حذف كامل تري اتيل فسفات در pH=7، غلظت اوليه 40 mg/L، غلظت نانو ذرات 1200 mg/L و مدت زمان تماس سه ساعت است. نتيجه گيري: بر اساس اين مطالعه، با استفاده از روش اكسيداسيون فتو شيميايي مي‌توان در زماني كوتاه سموم ارگانوفسفره را از محيط آبي حذف كرد.

Introduction: Triethyl phosphate (TEP) is one of the most important organophosphate pollutants, used as an industrial catalyst, a polymer resin modifier, an intermediate in the synthesis of pesticides (and other chemicals), and a peroxide stabilizer. The photocatalytic process is based on the irradiation of a semi-conductor compound with ultra-violet lights and subsequent production of high-energy hydroxyl radicals. In this study, the removal of TEP from aqueous solutions was investigated, using photocatalytic oxidation process. Methods: Photocatalytic removal of TEP by zinc oxide nanoparticles was studied using a batch reactor, equipped with a UVC lamp at room temperature (25 °C). Parameters affecting the removal of TEP including zinc oxide concentration (700-1200 mg/L), pH (3-10), initial concentration of TEP (30-80 mg/L), and contact time (30-180 min) were investigated. Results: The results showed that the maximum removal rate of TEP is obtained at pH=7, initial concentration of 40 mg/L, nanoparticle dosage of 1200 mg/L, and contact time of three hours. Conclusion: This study showed that organophosphates can be almost completely removed from water in a short time by using photochemical oxidation.