حذف فتوكاتاليستي كادميوم با استفاده از نانوذره هاي روي اكسيد

Photocatalytic Removal of Cadmium with Zinc Oxide Nanoparticles

از مهم ترين آلاينده هاي محيط زيست كه در پساپ صنايع پتروشيمي، آبكاري و نيز شهرك هاي صنعتي وجود دارد، حضور همزمان فلزهاي سنگين و تركيب هاي آلي (از جمله فنل و كادميوم) مي باشد كه براي محيط زيست و انسان زيان آور هستند. بنابراين هدف اصلي از انجام اين پژوهش بررسي كارايي فرايند فتوكاتاليستي نانوذره هاي روي اكسيد در حذف كادميوم دو ظرفيتي از محيط هاي آبي در حضور فنل و فرمات در سامانه ناپيوسته مي باشد. ابتدا ساخت راكتور صورت گرفت. براي بررسي نقش فرايند جذب، محلول به مدت 30 دقيقه در تاريكي به تعادل رسيد. سپس در حضور نور UV، تأثير پارامتر هاي گوناگون بررسي شد. به اين ترتيب كه، ابتدا با تغيير pH محيط و ثابت نگه داشتن ديگر عامل هاي مؤثر، مقدار pH بهينه به دست آمد. سپس، تأثير ميزان نانو ذره ها، غلظت كادميوم، زمان مواجهه و حضور فنل و فرمات، بر كارايي حذف هر يك از آن ها، بررسي شد. هرچند با افزايش pH راندمان حذف كادميوم افزايش مي يابد اما به منظور حفظ كادميوم به شكل محلول در نمونه، از 7=pH در آزمايش ها استفاده شد. با افزايش زمان مواجهه، راندمان حذف افزايش يافت و ميزان بهينه نانو ذره ها برابر با g/L2 به دست آمد. همچنين راندمان حذف با افزايش غلظت كادميوم كاهش يافت. مشخص شد كه حضور فنل و فرمات سبب افزايش كارايي حذف كادميوم مي شود. در مجموع نتيجه هاي به دست آمده از انجام آزمايش ها مشخص كرد كه مي توان از فرايند UV/ZnO به عنوان يك روش مؤثر براي حذف كادميوم در حضور فنل و فرمات استفاده كرد.

Simultaneous presence of heavy metal and organic compound (like phenol and cadmium), is one of the most important environment pollutant source that there are in petrochemical industrial, plating and etc, that have adverse effects on environment and human health. Therefore, the purpose of this study is, photocatalytic removal of cadmium with UV/ZnO process in presence and absence of phenol and formate as hole scavenger from aqoues solution in batch system. First, design and construction of reactor was done. To the study on role of adsorption process, solution was equilibrium in dark for 30 minute. Then effect of various parameters was investigated in the presence of UV light. So optimum pH was obtained with chang solution pH and constant conditions. After clarifing optimum pH, the effect of nanoparticle dosage, concentration of cadmium, contact time and effect of presence and absence of phenol and formate was investigated. Although removal of cadmium increased with increase of pH, but to preservation of cadmium in the solution form, in experiment pH was 7. Removal efficiency increased with increase of contact time and optimum dosage was obtained equal to 2 g/L. Too photocatalytic removal efficiency was decreased with increase of initial cadmium concentration. Also the obtained results showed that presence of phenol and formate cause increase of cadmium removal efficiency. Generally the result of this study showed that studied methodology can be used as a effective method in photocatalytic removal of cadmium with UV/ZnO process in presence of phenol and formate as hole scavenger.