بهینه سازی تخریب فوتوکاتالیستی فنول به وسیله نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ به روش پاسخ سطحی

حذف فنول به عنوان یک آلاینده رایج محیط زیست در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران بسیاری قرار گرفته است. در این پژوهش، کارایی فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ در تخریب فنول ارزیابی شد. همچنین اثر عامل های موثر در تخریب این آلاینده با استفاده از روش پاسخ سطحی بررسی شد. در این پژوهش، تجزیه فوتوکاتالیستی فنول در یک محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ تحت اشعه ماورای بنفش بررسی شد. مواد سنتز شده با طیف سنج بازتاب انتشاری UV-Visible، میکروسکوپ الکترونی روبشی، تبدیل فوریه فروسرخ، پراش اشعه ایکس و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی مشخص شدند. آنالیزهای XRD و VSM نشان دادند ساختار نانوکامپوزیت Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ حاوی فاز آناتاز TiO۲ بوده و خواص سوپرپارامغناطیس (emu/g ۰۷/۱۲) دارد. بر اساس طیف DRS و محاسبه نوار شکاف انرژی eV ۰۱/۳ برای نمونه Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ اندازه گیری شد. آنالیز واریانس داده ها نشان داد که اثرات متغیرهای اصلی غلظت فوتوکاتالیست، زمان تابش نور UV و مجذور غلظت فوتوکاتالیست در مدل معنی دار هستند. متغیرهای معنی دار از بیشترین به کمترین معنی داری شامل: غلظت فوتوکاتالیست < زمان تابش نور UV < مجذور غلظت فوتوکاتالیست هستند. نتایج نشان داد کارایی نانوکامپوزیت Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ پس از ۵ بار استفاده مجدد از ۵۵ به ۴۹ درصد رسید که کاهش قابل توجهی نداشت. تخریب فوتوکاتالیستی فنول با روش پاسخ سطحی برای بررسی تاثیر عوامل عملیاتی بر فرایند حذف انجام شد. حداکثر حذف فنول ۵۵ درصد در pH معادل ۸، غلظت فوتوکاتالیست ۱۰۰۰ میلی گرم در لیتر و پس از ۲۲۰ دقیقه زمان تابش نور UV به دست آمد. یافته های این پژوهش نشان داد نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe۳O۴@SiO۲@TiO۲ می تواند گزینه مناسبی برای حذف فنول از پساب های صنعتی باشد.

کلیدواژه ها:

فوتوکاتالیست ، فنول ، دی اکسید تیتانیوم ، پاسخ سطحی