اکسیداسیون سونوکاتالیستی رنگ راکتیو بلو ۲۹ توسط نانو ذرات N-doped TiO۲ از محیط آبی

سابقه و هدف: فرایند سونوکاتالیستی به عنوان یکی از روش های اکسیداسیون پیشرفته برای تجزیه آلاینده ها در محیط های آبی مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، هدف از این مطالعه افزایش راندمان فرایند سونوکاتالیستی به روش دابد کردن دی اکسید تیتانیوم با یک عنصر غیر فلزی مانند نیتروژن است. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، TiO۲ دابد شده با مقادیر مختلف نیتروژن به روش سل- ژل در آزمایشگاه سنتز شد و آنالیز های X-ray diffraction (XRD)، field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)، Energy dispersive X-ray analysis (EDX)  و UV–visible diffuse reflectance spectra (UV-visDRS) جهت تعیین خصوصیات نانوذرات سنتز شده استفاده گردید. فعالیت سونوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده با بررسی تجزیه رنگ راکتیو بلو ۲۹ تحت شرایط تابش امواج اولتراسونیک در حضور  TiO۲ دابد شده با مقادیر مختلف نیتروژن و هم چنین تغیییرات pH و غلظت های مختلف رنگ مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که نانوذرات ساخته شده دارای اندازه ای در مقیاس نانومتری است که تمایل به آگلومره شدن دارد. بالاترین فعالیت سونوکاتالیستی برای نانوکاتالیست ۰.۶ N-doped TiO۲ به مقدار ۵۸ درصد بعد از ۹۰ دقیقه حاصل شد. اثر pH اولیه محلول نشان داد که فعالیت سونوکاتالیستی با افزایش pH کاهش پیدا می کند. استنتاج: چنین فرایندی می تواند به عنوان یک روش موثر جهت تجزیه رنگ های نساجی مورد استفاده قرار گیرد. فعالیت بالای سونوکاتالیستی را می توان به کاهش شکاف انرژی نسبت داد. این مطالعه از مدل لانگمویر-هینشلوود (۹۸/۰ = R۲) با ثابت سرعت واکنش mg L−۱ min−۱ ۰۱/۰ در تجزیه سونوکاتالیتیکی رنگ پیروی گردید.

کلیدواژه ها:

Reactive blue ۲۹ ، N-doped TiO۲ ، Sonocatalytic process ، رنگ راکتیو بلو ۲۹ ، دی اکسید تیتانیوم دابد شده با نیتروژن ، فرایند سونوکاتالیستی