تخریب فوتوکاتالیستی و فوتوالکتروکاتالیستی رنگ کنگورد با استفاده از نانو ذرات TiO۲/SiO۲ آلاییده شده با Cu و S تحت نور LED بنفش و بهینه سازی شرایط عملیاتی

نانو ذرات TiO۲/SiO۲ آلاییده شده با Cu و S به عنوان یک فوتوکاتالیست جدید و فعال در نور مرئی به روش سل- ژل سنتز شد. از تکنیک هایXRD، DRS-UV/Vis،FE-SEM ، TEM وEDX جهت شناسایی و بررسی ویژگی های ساختاری نانو ذرات مذکور استفاده شد. نتایج XRD نشان داد که نانو ذرات TiO۲ خالص و اصلاح شده فقط شامل فاز آناتاز است. اثر فوتوکاتالیستی نانو ذرات سنتز شده در تخریب کنگورد (به عنوان یک نمونه از رنگهای آلوده کننده منابع آبی) مورد مطالعه قرار گرفت. روش سطح پاسخ با طراحی مرکب مرکزی (CCD) برای بهینه سازی پارامترهای عملیاتی که شامل زمان تابش،pH، مقدار فوتوکاتالیست و غلظت آلاینده است به کار گرفته شد. نتایج آنالیزها آشکار کرد که مقدار بهینه برای متغیرهای مورد مطالعه به ترتیب برای زمان، pH، مقدار فوتوکاتالیست و غلظت آلاینده برابر با۱۱۵/۹۸ دقیقه، ۴/۵۲، g ۰/۰۸ و ppm ۱۳/۵۱ است. تحت این شرایط بهینه، درصد تخریب فوتوکاتالیستی کنگورد %۹۹/۸بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان داد که، فعالیت فوتوکاتالیستی TiO۲/SiO۲ با اضافه کردن تیواوره به عنوان منبع گوگرد و نیترات مس به عنوان منبع مس در ناحیه نور مرئی افزایش پیدا میکند. با توجه به نتایج طیف سنج نوریUV-Vis مشخص شد که نانو ذرات مذکور کارایی قابل توجهی برای تخریب کنگورد در نور LED بنفش را دارا هستند. هم چنین کوپل جریان الکتریکی با فرآیند فوتوکاتالیستی نشان داد که جریان الکتریکی در کاهش زمان تخریب کنگورد با غلظت های بالا، در محلول های آبی به طور قابل ملاحظه ای موثر است

کلیدواژه ها:

"تخریب رنگ" ، "فوتوکاتالیست" ، "کنگورد" ، "تیتانیوم دی اکسید آلاییده شده" ، "فوتوالکتروکاتالیست"