سنتز نانوکامپوزیت گرانولی Cellulose/CuBDC/Fe۳O۴ به منظور حذف ماده رنگ زای آبی مستقیم ۷۱ طی فرایند فنتون ناهمگن

روش های فراوانی برای بازیافت آبهای مصرفی وجود دارد که هر یک از روش ها، مزایا و معایب مربوط به خود را دارند. اخیرا روش های اکسایش پیشرفته به دلیل بازدهی زیاد، توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. روش فنتون ناهمگن یکی از انواع روش های اکسایش پیشرفته است که از لحاظ عملیاتی و کارایی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت cellulose/CuBDC/Fe۳O۴ به منظور حذف ماده رنگ زای سمی آبی مستقیم ۷۱، طی فرایند فنتون ناهمگن استفاده شد. این کاتالیست به صورت گرانولی سنتز و تهیه شد تا معایب عملیاتی استفاده از کاتالیست به صورت پودری حذف شود و گامی به سوی صنعتی سازی این نوع کاتالیست برداشته شود. آنالیزهای مختلفی مانند SEM، EDX، FTIR و XRD برای مشخصه یابی کاتالیست انجام شد تا از صحت سنتز صحیح آنها اطمینان حاصل شود. تاثیر هر یک از اجزای سازنده نانوکامپوزیت به تنهایی بر روی فرایند حذف آلاینده بررسی شد. افزودن نانوذرات Fe۳O۴ به دلیل خاصیت اکسایشی و قابلیت شرکت در فرایند فنتون، باعث ایجاد جهش در حذف آلاینده شد. این فرایند به روش طراحی آزمایش RSM مدل سازی شد و تاثیر پارامترهای مستقل غلظت اولیه ماده رنگ زا، دوز کاتالیست و غلظت اولیه هیدروژن پراکسید بر روی حذف رنگ زای آبی مستقیم ۷۱، بررسی شد و در نقطه بهینه درصد حذف ۹۳/۸۶ درصد به دست آمد. همچنین ۵۲/۷۳ درصد از COD پساب در نقطه بهینه کاهش یافت که نشان دهنده پتانسیل زیاد گرانول ها در تجزیه آلاینده و تبدیل آن به H۲O، CO۲، NO۲ و SO۲ بود. گرانول های تهیه شده پایداری زیادی داشت و در صورت بازیابی، قابلیت ۸ بار استفاده در فرایند حذف آلاینده را داشت.

کلیدواژه ها:

اکسایش پیشرفته ، فنتون ناهمگن ، چارچوب فلز-آلی ، گرانول ، رنگ زای آبی مستقیم ۷۱ ، مدل سازی RSM