تجزیه فتوکاتالیستی مواد آلی طبیعی در آب با استفاده از نانو ذرات اکسید روی/مولیبدن تثبیت شده بر روی سفال

زمینه و هدف: حضور آلاینده های آلی در منابع آب تهدیدی جدی برای سلامت انسان هستند. فرایند تجزیه فتوکاتالیستی روشی نوین برای حذف کارآمد این آلاینده­ های در تصفیه آب به شمار می ­رود. هدف از این مطالعه بررسی فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات اکسید روی/مولیبدن تثبیت شده بر روی سفال در حذف مواد آلی از آب بود. مواد و روش­ ها: این مطالعه به صورت تجربی با استفاده از یک رآکتور آزمایشگاهی به حجم ۱ لیتر و مجهز به یک همزن، سه صفحه سفالی پوشش داده شده با نانوذرات و ۵ عدد لامپ UV به صورت ناپیوسته انجام شد. نانوذرات اکسید روی و اکسید روی/مولیبدن به روش هیدروترمال سنتز شدند و با استفاده از آنالیزهای SEM، XRD و FTIR مشخصه یابی شدند. در این تحقیق اثر پارامترهای عملیاتی شامل غلظت های اولیه­ مواد آلی، زمان تماس، درصد آلایش، مقدار کاتالیست، شدت تابش و pH مورد بررسی قرار گرفته است. یافته ها: نتایج نشان داد که در فرایند مورد بررسی با افزایش pH از ۳ تا ۱۱ و غلظت اولیه مواد آلی از ۱۰ تا ۸۰ میلی گرم بر لیتر راندمان حذف مواد آلی به ترتیب ۵۳/۷ و ۶۵/۵ درصد کاهش یافته است ولی با افزایش مقدار نانوذرات از ۲ تا ۸ میلیگرم بر سانتیمتر مربع، زمان تماس از ۱۰ تا ۱۲۰ دقیقه، مقدار آلایشگر از ۰/۵ تا ۲ درصد و شدت تابش از ۰/۰۷۵ تا ۰/۲۶۵ وات بر متر مربع  راندمان حذف مواد آلی به ترتیب ۳۳/۹۳، ۵۲/۴۵، ۱۱/۷ و ۴۲/۰۲ درصد افزایش یافته است. به ­علاوه نتایج نشان داد که در شرایط یکسان کارایی فرایند فتوکاتالیستی برای حذف مواد آلی با استفاده از نانوکاتالیست اکسید روی/مولیبدن ۲۲/۹۷ درصد بیشتر از کارایی این فرایند با استفاده از نانوکاتالیست اکسید روی به تنهایی است. نتیجه گیری: با توجه به یافته­ های این تحقیق می­ توان بیان نمود که استفاده از فرایند تجزیه  فتوکاتالیستی با استفاده از نانوذرات اکسید روی/ مولیبدن روشی کارآمد برای حذف آلاینده­ های آلی در آب می ­باشد.

کلیدواژه ها:

Photocatalytic degradation ، ZnO ، molybdenum ، Organic matter ، Clay plate ، doping ، تجزیه فتوکاتالیستی ، اکسید روی ، مولیبدن ، مواد آلی طبیعی ، سفال ، آلایش