بررسی کارایی نانو ذرات Fe:TiO2 درحذف رنگزای Cat Blue 41 در محیط آبی با استفاده از تابش نور خورشید : طراحی آزمایش به روش سطح-پاسخ(RSM)

حفظ محیط زیست بخصوص سلامت محیط آبی در جامعه مدرن امروز امری مهم می باشد. رنگزاها به دلیل ماهیتشان از آلاینده های ظاهری بوده و حتی در غلظت های به نسبت پایین شفافیت و کیفیت زیباییشناختی آبهای سطحی را از بین میبرند. تاکنون از فرایندهای متعددی برای حذف رنگ از پساب استفاده شده است. در این مطالعه بررسی حذف رنگزای Cat Blue 41 از محلولهای آبی با استفاده از نانوذرات اکسید تیتانیم دوپ شده با اکسید آهن در حضور نورخورشید انجام شد. بر مبنای یک مطالعه تجربی-آزمایشگاهی با استفاده از طراحی آزمایش RSM، بررسی تاثیر متغیرهای مستقل شامل pH، غلظت نانو ذره، غلظت اولیه رنگزا، غلظت پراکسید هیدروژن و زمان تماس بر راندمان حذف رنگزا با تعداد 30 تیمار انجام شد. تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس ANOVA انجام شد. مدل پیشنهادی برای میزان راندمان حذف رنگزا از نظر آماری در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بود. نتایج نشان داد افزایش غلظت نانو ذره، زمان تماس و غلظت پراکسید هیدروژن موجب افزایش کارایی میگردد. بهگونهای که افزایش غلظت نانو ذره از 0/5 به 3 گرم در لیتر راندمان از 8/64 به 88/9 رسید. همچنین افزایش pH و غلظت اولیه رنگزا موجب کاهش راندمان گردید بهنحوی که با افزایش غلظت رنگزا از 25 به 200 میلیگرم در لیتر راندمان از 69/8 به 35/5 کاهش یافت. همچنین طراحی آزمایش به نحو مطلوبی فرایند حذف را بهینه میسازد و کاهش تعداد آزمایشها سبب افزایش بازده حذف آلاینده میگردد.

کلیدواژه ها:

رنگزا ، Cat Blue41 ، نانوذره ، RSM ، ANOVA