تجزیه فتوکاتالیستی متیلن بلو به عنوان آلاینده آلی با استفاده از نانولوله های کربنی آرایش یافته با نانوذرات اکسید قلع

در این مطالعه قابلیت فتوکاتالیستی نانوذرات اکسید قلع (SnO۲) و نانوکامپوزیت های ترکیبی با نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs/SnO۲) برای حذف متیلن بلو (MB) به عنوان آلاینده ارگانیک مدل از محلول های آبی تحت تابش فرابنفش (UV) ارزیابی گردید. مواد مورد استفاده شامل کلرید قلع دی هیدرات، آمونیاک، اسید نیتریک، MWCNTs و MB بودند. فرآیند در فتوراکتور شیشه ای با لامپ UV بخار جیوه ۱۵۰ وات و سیستم خنک کننده برای حفظ دمای ثابت اجرا شد. محلول MB با غلظت اولیه ۲۰ ppm و بارگذاری کاتالیست ۰.۱-۰.۳ درصد وزنی پس از مرحله جذب تعادلی در تاریکی یک ساعت به تابش نور UV تا ۴۰ دقیقه مواجه گردید و تغییرات غلظت بر اساس طیف نگاری UV-Vis در طول موج ۶۶۴ نانومتر پیگیری شد. محاسبات نرخ تخریب بر پایه مدل سینتیکی انجام گرفت. یافته ها حاکی از افزایش کارایی حذف با افزایش مدت تابش و مقدار کاتالیست است به طوری که نانوکامپوزیت MWCNTs/SnO۲ با توجه به ویژگی های ساختاری مانند تخلخل بالا، پراکندگی بهتر ذرات و تسهیل جداسازی حامل های بار، بازدهی بالاتری نسبت به SnO۲ خالص ارائه داد. مکانیسم واکنش بر پایه تحریک نوری تشکیل گونه های اکسیدکننده اکسیژن مانند OH و O۲•− و تجزیه اکسیداتیو آلاینده به محصولات معدنی CO۲ و H۲O استوار است.

کلیدواژه ها:

متیلن بلو ، فتوکاتالیست ، نانولوله های کربنی ، اکسید قلع