حذف ماده رنگزاي آزو با استفاده از آندهاي MWCNTs/Ti و MWCNTs-TiO2/Ti

Removal of Azo Dye Using MWCNTs/Ti and MWCNTs-TiO2/Ti Anodes

هدف اصلي اين تحقيق كاربرد روش لايه نشاني الكتروفورتيك (EPD) براي اصلاح الكترودهاي بر پايه تيتانيم با نانو مواد و استفاده از آنها براي حذف ماده رنگزاي اسيد قرمز 33(AR33)، با استفاده از فرآيندهاي الكتروليز و فتوالكتروكاتاليست مي باشد. در اين مقاله، الكترودهاي تيتانيم با نانو لوله هاي كربني چند ديواره ((MWCNTs/Ti)، كامپوزيت نانو لوله هاي كربني چند ديواره - دي اكسيد تيتانيم (MWCNTs-TiO2/Ti) با روش لايه نشاني الكتروفورتيك تهيه شدند. كارايي آند MWCNTs/Ti براي حذف ماده رنگزاي AR33 ارزيابي شد و بازده بالايي براي حذف mg/l 30 ماده رنگزاي AR33 (90%) با استفاده از چگالي جريان mA/cm2 5/5، غلظت g/l 1 كلريد سديم و 10=pH در مدت زمان 60 دقيقه بدست آمد. همچنين، فعاليت الكتروكاتاليستي MWCNTs-TiO2/Ti از طريق تخريب AR33 به عنوان آلاينده نمونه بررسي شد. 98% حذف رنگبري و 41.66% معدني سازي ماده رنگزا بعد از 60 دقيقه تصفيه فوتوالكتروكاتاليستي با الكترود MWCNTs-TiO2/Ti، چگالي جريان mA/cm2 7.5، mg/l 30 ماده رنگزا و 5.2=pH به دست آمد.

The main objective in this research was application of Electrophoretic deposition (EPD) method for modification and coating of titanium electrodes with nano materials and their application for removal of Acid Red 33 (AR33) dye , by using electrocatalysis and photoelectrocatalysis processes. In this paper the titanium electrodes coated with multiwall carbon nanotubes (MWCNTs/Ti) and multiwall carbon nanotubes – titanium dioxide composite (MWCNTs-TiO2/Ti) were prepared by the electrophoretic deposition (EPD) method. The evaluation of efficiency of prepared MWCNTs/Ti anode for removal of AR33 indicated that high decolorization efficiency (90%) was achieved for dye concentration of 30 mg/L, using a current density of 5.5 mA cm-2 , NaCl 1g/L and pH=10 for 60 min. Also, photoelectrocatalysis (PEC) activity of MWCNTs-TiO2 composite electrode was investigated through the degradation of AR33 as a model pollutant. 98% of decolorization efficiency and 41.66% of mineralization for AR33 dye were achieved after 60 min of photoelectrocatalytic treatment using the MWCNTs-TiO2/Ti composite electrode at a current density of 7.5 mA cm−2 , dye concentration of 30 mg/L and pH=5.2.