مقایسه کارایی فرایند فتوکاتالیستی با نانو ذرات سیلیکا (2*SiO ) و زیرکونیا (ZrO*2) در حذف نیکل دو ظرفیتی از محلولهای آبی و تعیین شرایط بهینه حذف

سابقه و هدف : فلز سنگین نیکل در زمره آلاینده هایی است که از صنایع مختلف چون آبکاری، رنگ سازی، به محیط زیست وارد شده و مشکلات زیست محیطی ایجاد می کند. از این رو حذف آن اهمیت می یابد. هدف از مطالعه ، بررسی کارایی فرایند فتوکاتالیستی توسط نانو ذرات سیلیکا و زیرکونیا در حذف نیکل می باشد. روش تحقیق: مطالعه کاربردی - بنیادی است . پس از ساخت فتوراکتور، کارایی نانو ذرات سلیکا وزیرکونیا درحذف نیکل، با تغییر متغییرهای چون : مقدار نانو ذره (g/L 2/5-0/5) ، و (11،7، 3) PH ، غلظت نیکل و زمان تابش UV(min 75-15 ) مورد بررسی قرار گرفت آزمایش بر روی فاضلاب سنتتیک انجام و با توجه به شرایط بهینه حاصله، آزمایش روی نمونه واقعی فاضلاب دنبال شد. تعداد 50 نمونه نستتیک و 10 واقعی آزمایش شد و ایزوترم جذب تعیین شد. آنالیز داده ها توسط نرم افزار SPSS صورت گرفت. نتایج: نیکل تحت شرایط بهینه (11=PH، مقدار 1g/L زیرکونیا، مقدار 0.5g/L سیلیکا، زمان تماس 30min و مقدار 5mg/L نیکل سنتتیک ) بطور %100 حذف شد. کارایی حذف نیکل با غلظت های mg/L 5 ، 10، 15، 20 و 25 در 11=PH و مقدار 1g/L نانو ذره زیرکونیا بترتیب 100، 91، 88، 87/5و 84 درصد و با مقدار 0.5g/L نانو ذره سیلیکا به ترتیب 100، 100، 90، 90، و 87 درصد بود. با توجه به ضریب تعیین (R*2) ایزوترم فرندلیچ برای نانو ذره زیرکونیا (0/883=2* R) و مدل لانگمویر برای سیلیکا (0/949=2*R) توصیف بهتری ارائه داد. نتیجه گیری و بحث : افزایش مقدار نانو ذرات، زمان تابش و PH، کارایی فرایند فتوکاتالیستی را به دلیل تولید رادیکال هیدروکسیل بیشتر در حذف نیکل افزایش داد. افزایش غلظت نیکل بدلیل ممانعت از واکنش حفره های فوتونی و رادیکالهای هیدروکسل، کارایی فرایند را کاهش داد . کارایی فرایند فتوکاتالیستی جهت حذف نیکل از فاضلاب واقعی نسبت به حالتی که از محلولهای سنتتیک استفاده شود، به مراتب کمتر بود. علت آن حضور دیگر مواد (سیانید وروی) در فاضلاب واقعی بود. با توجه به راندمان حذف نیکل از فاضلاب واقعی (49/6 %) توسط نانو ذره سیلیکا ) فرایندهای فتوکاتالیستی مذکور قادر به حذف حدود 50% نیکل از فاضلاب واقعی می باشند.

کلیدواژه ها:

نانو ذره SiO*2 ، نانو ذره ZrO*2 ، فرایند فتوکاتالیستی ، ایزوترم ، نیکل دو ظرفیتی