16 نتیجه برای فتوکاتالیست
حسین معصوم بیگی، عباس رضائی، اکبر نصیری،
دوره 2، شماره 3 - ( 9-1388 )
چکیده
زمینه وهدف: فاضلاب های رنگی صنایع نساجی یکی از منابع مهم آلودگی محیط زیست اند. استفاده از روش های مناسب دوستدار محیط زیست به منظور حذف این آلاینده ها ضروری است. در سال های اخیر، استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، بر پایه تولید اجزای بسیار فعال و واکنش پذیر مانند رادیکال هیدروکسیل پیشنهاد شده است. هدف از انجام این تحقیق، تجزیه فتوکاتالیستی رنگ متیلن بلو با استفاده از نانو ذرات اکسید روی تحریک شده با پرتو فرابنفش (UVA) است.
روش بررسی: در این تحقیق تجزیه فتوکاتالیستی رنگ متیلن بلو به کمک غلظت‌های مختلف نانوذرات اکسید روی با قطر زیر50 نانومتر و پرتو فرابنفش (UVA) در یک راکتور ناپیوسته (Batch) مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت رنگ، غلظت نانو ذرات اکسید روی، شدت پرتو اشعه اولتراویوله از جمله متغیرهای مورد مطالعه در این تحقیق بودند.
یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد که حذف رنگ متیلن بلو ارتباط مستقیمی با شدت تابش دارد. بهترین نتیجه حذف رنگ در غلظت 150 میلی‌گرم در لیتر نانو ذرات اکسید روی و شدت تابش240 میکرووات بر سانتی متر مربع حاصل گردید. با افزایش غلظت رنگ سرعت حذف رنگ کاهش می‌یافت. متعاقب حذف رنگ، 7/32% از میزان COD اولیه نیز کاسته می شد.
نتیجه گیری: فرایند تجزیه فتوکاتالیستی به کمک نانو ذرات اکسید روی تحت تابش UVA در حذف کامل رنگ متیلن بلو وکاهش COD است.
سعیده همتی برجی، سیمین ناصری، رامین نبی زاده، امیر حسین محوی، امیر حسین جوادی،
دوره 3، شماره 4 - ( 10-1389 )
چکیده
زمینه وهدف: در صنعت و زندگی روزانه، فنل و ترکیبات فنلی به طور وسیعی استفاده می شود که به دلیل پایداری در محیط، قابلیت انحلال در آب و مشکلات بهداشتی مورد توجه است. بنابراین باید نسبت به حذف آنها و جلوگیری از آلودگی آب&thinspهای پذیرنده اقدام نمود. هدف اصلی در این مطالعه تجزیه فتوکاتالیستی فنل در یک محیط آبی با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) غنی شده با آهن (+3Fe) و سنتز شده با روش سل ـ ژل بوده است.
روش بررسی: این مطالعه از نوع مطالعات بنیادی ـ کاربردی است. حجم نمونه مورد بررسی 1500 میلی لیتر بود. نتایج حاصل با استفاده از آزمون آماری آنالیز رگرسیون چندگانه بررسی گردید. غلظت های 5، 10، 50 و 100 میلی گرم در لیتر از فنل ابتدا در مراحل جداگانه تحت تاثیر پرتو فرابنفش و دی اکسید تیتانیوم غنی شده با آهن (TiO2-+3Fe) و سپس هر دو به طور همزمان، قرار داده شدند. هم چنین اثر غلظت اولیه فنل، بار Fe 3+-TiO2 و تاثیر pH در میزان تجزیه فتوکاتالیستی فنل مطالعه شد. مقادیر بررسی شده برای فتوکاتالیست برابر با 25/0، 5/0 و 1 گرم در لیتر بود. pH نیز در محدوده اسیدی (3=pH)، خنثی (7=pH) و قلیایی (11=pH) مطالعه شد. به منظور تعیین تاثیر متغیرهای pH، زمان ماند، بار TiO2-+3Fe غلظت اولیه فنل و UV بر کارایی فرایند از آنالیز رگرسیون چندگانه استفاده گردید.
یافته ها: نتایج نشان دادند که بالاترین کارایی تجزیه در هر کدام از غلظت‌های مورد بررسی فنل در pH اسیدی و میزان 5/0 گرم در لیتر 2TiO-+ Fe3در فرایندFe 3+-TiO2 /UV می باشد (4/62 درصد در غلظت 100 میلی&thinspگرم در لیتر فنل) هم چنین با افزایش غلظت اولیه فنل میزان تجزیه فتوکاتالیستی کاهش یافت. استفاده از پرتو فرابنفش به تنهایی، در مقایسه با فرایند Fe 3+-TiO2 /UV کارایی کم&thinspتری در تجزیه فنل به&thinspویژه در غلظت های بالاتر آن داشت (6/38 درصد در غلظت 100 میلی گرم در لیتر فنل). هم چنین میزان جذب سطحی فنل بر کاتالیستTiO2-+3Fe در تاریکی بسیار ناچیز بود.
نتیجه گیری: نتیجه این بررسی نشان داد که نانو فتوکاتالیست 2TiO-+3 Feنقش موثری در تجزیه فتوکاتالیستی فنل به ویژه در غلظت های بالاتر آن در فرایند Fe 3+-TiO2 /UV دارد.
عماد دهقانی فرد، احمد جنیدی جعفری، روشنک رضایی کلانتری، میترا غلامی، علی اسرافیلی،
دوره 5، شماره 2 - ( 7-1391 )
چکیده
MicrosoftInternetExplorer4
زمینه و هدف: آنیلین ماده‌ای است که در صنایع شیمیایی
و در فرایندهای مختلفی استفاده می گردد و به دلیل اثرات منفی روی محیط، روش‌های
مختلفی جهت حذف این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، کارایی فرایند
فتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی در حذف آنیلین از پساب سنتتیک مورد مطالعه قرار
گرفت.
روش بررسی: راکتور فتوکاتالیستی از جنس پلکسی گلاس و
به حجم 5 لیتر که لامپ فرابنفش (20w.) در مرکز آن (داخل غلاف کوارتزی) بوده و
نانوذرات اکسیدروی (g/L 5/0-2/0) وارد
پساب سنتتیک حاوی آلاینده آنیلین با غلظت ppm.052 می‌گردید. پس از طی زمان ماند30و90،60دقیقه، نمونه‌ها
سانتریفوژ شده و محلول رویی توسط فیلتر µ.2/0 از جنس PTFE، فیلتر شد. جهت
استخراج مواد آلی از نمونه و آنالیز آنها، از روش مایع ـ مایع و دستگاه
گازکروماتوگرافی استفاده گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که فرایند فتوکاتالیستی
اکسید روی می‌تواند به طور موثری، منجر به حذف آلاینده آنیلین از پساب گردد.
راندمان حذف آنیلین در غلظت نانوذرات اکسیدروی برابر g/L 5/0 به مقدار
کمتری نسبت به سایر غلظت‌ها افزایش نشان می‌داد و آزمون آماری (ANOVA) نشان از عدم وجود اختلاف معنادار
بین راندمان حذف آنیلین در غلظت‌های مختلف نانوذرات داشت. در pH قلیایی، بیشترین راندمان حذف آنیلین
در زمان ماند 90 دقیقه و غلظت نانوذرات g/L 5/0 به میزان 3/76% به دست آمد.
نتیجه‌گیری: در نهایت، می‌توان نتیجه‌گیری نمود که
فرایند فتوکاتالیستی نانوذرات اکسیدروی برای حذف آلاینده آنیلین از پساب مناسب
است.
سعید پرستار، سیمین ناصری، امیرحسین محوی، میترا غلامی، امیرحسین جوادی، سعیده همتی برجی،
دوره 5، شماره 3 - ( 7-1391 )
چکیده
[ زمینه و هدف: آلودگی منابع آب به نیترات یکی از مشکلات زیست محیطی در بسیاری از مناطق جهان است که باعث بیماری متهموگلوبینمیا شده و احتمالا در بروز بیماری‌هایی از قبیل سرطان سیستم لنفاوی و سرطان خون نیز نقش دارد. بنابراین باید به کنترل و حذف آن از منابع آب اقدام نمود. با توجه به این که امروزه استفاده از نانو مواد در تصفیه آلاینده‌های محیط بسیار مورد توجه است، در این مطالعه حذف نیترات با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم غنی شده با نقره (Ag-TiO2) و سنتز شده به روش هم‌رسوبی نوری و تحت تابش فرابنفش مورد مطالعه قرار گرفت.
روش بررسی: غلظت‌های مورد بررسی نیترات در این تحقیق شامل سه غلظت mg/L 20، 50 و 100 در نظر گرفته شد. به منظور بررسی اثر غلظت نانو ذره Ag-TiO2 در احیای نیترات از غلظت های g/L 1/0، 4/0 ، 8/0 و 2/1 نانوذره استفاده شد. برای تعیین اثر pH نیز، سه میزان 5، 7 و 9 منظور شد. در این تحقیق هم چنین از نانو ذره Ag-TiO2 در شرایط تاریکی و کاربرد پرتو فرابنفش به صورت جداگانه در حذف نیترات استفاده شد. همچنین تاثیر حضور مداخله‌گرهای سولفات و کلراید نیز مورد مطالعه قرار گرفت.
یافته‌ها: کارایی بهینه حذف نیترات (5/95%) در شرایط غلظت mg/L 100 نیترات، pH اسیدی و غلظت Ag-TiO2، g/L 8/0 به دست آمد. تاثیر افزایش غلظت نانو ذره بر کارایی حذف نیترات، تا غلظت g/L 8/0 مثبت بود ولی با افزایش غلظت نانوذره به g/L 2/1 کارایی حذف کاهش یافت. کارایی حذف نیترات در شرایط تابش فرابنفش به تنهایی، حداکثر 32% و در شرایط تاریکی حداکثر3/23 % بود. این بررسی نشان داد که حضور یون‌های سولفات و کلراید در محیط آبی، کارایی حذف نیترات را کاهش می‌دهد.
نتیجه‌گیری: نتیجه این بررسی نشان داد که نانوفتوکاتالیست Ag-TiO2کارایی مطلوبی در حذف نیترات از محیط‌های آبی دارد.
سمیه علی جانی، محمد واعظ، عبدالصمد زرین قلم مقدم،
دوره 6، شماره 2 - ( 6-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: نگرانی روز افزون در مورد تخلیه رنگ‌های سنتتیک به آب‌های طبیعی در حین فرآیند رنگ‌دهی در صنایع مختلف، استفاده از عملیات‌های مؤثر جهت حذف و جداسازی این آلاینده‌ها را ضروری می‌سازد. در این مقاله، از نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم تثبیت شده جهت تخریب فتوکاتالیستی رنگ اسیدی سیاه 26 در یک راکتور بستر ثابت استفاده شد. روش بررسی: در این بررسی، از الیاف گونی به عنوان پایه برای تثبیت فتوکاتالیست استفاده شد. خواص ساختاری فتوکاتالیست‌های تثبیت شده با استفاده از آنالیزهای SEM و XRD مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی عملکرد فرایند تخریب از اسپکتروفتومتری جذب UV-vis و آنالیز مقدار اکسیژن شیمیایی خواهی (COD) استفاده شد. اثر pH، آنیون‌ها، مقدار H2O2 و غلظت اولیه رنگ بر روی میزان رنگ‌زدایی در سیستم تثبیت شده مورد بررسی قرار گرفت و مقادیر بهینه آنها مشخص گردید. یافته‌ها: آنالیز SEM تشکیل بلورهای TiO2 را بر روی الیاف گونی تأیید می‌کند. نتایج XRD نشان می‌دهد که در نتیجه عملیات تثبیت، در ساختار بلوری فتوکاتالیست تغییر چندانی اتفاق نمی‌افتد. نتایج نشان می‌دهد که میزان رنگ باقیمانده در سیستم تثبیت شده پس از گذشت 1h از تجزیه رنگ اسیدی، 40% و کمتر از سیستم سوسپانسیون (54%) است. نتایج COD نشان می‌دهد که ذرات TiO2 تثبیت شده بر روی الیاف گونی، تقریبا 94% ترکیبات آلی موجود در محلول را پس از گذشت 3h از تجزیه فتوکاتالیستی رنگ اسیدی تخریب می‌کند. نتیجه‌گیری: استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تثبیت شده بر الیاف گونی می‌تواند به عنوان یک روش مؤثر و کم هزینه، در حذف آلاینده‌ها از فاضلاب به‌کار رود.
مریم السادات منصوری، حاتم گودینی، قدرت اله شمس خرم آبادی،
دوره 8، شماره 2 - ( 5-1394 )
چکیده
زمینه و هدف: مواد آلی طبیعی از پیش سازهای اصلی محصولات جانبی گندزدایی هستند. با توجه به اینکه روش های معمول گندزدایی قادر به تامین استاندارد ترکیبات جانبی گندزدایی نیست، از روش های نوینی نظیر اکسیداسیون فتوکاتالیستی با استفاده از UV/ZnO برای حذف این ترکیبات استفاده می شود. هدف از این مطالعه بررسی اثر فتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی بر حذف مواد آلی طبیعی از محلول های آبی است. روش بررسی: این مطالعه یک مطالعه تجربی است که با استفاده از یک راکتور ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. این راکتور به حجم L1 بوده و روی آن با لامپ UV پوشانده و از پمپ پریستالتیک جهت اختلاط کامل استفاده شده است. در این تحقیق از اسید هیومیک بعنوان شاخص مواد آلی طبیعی استفاده گردیده است. تغییرات غلظت اسید هیومیک با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج nm254 تعیین شد. پارامترهای غلظت اولیه اسید هیومیک، زمان تماس، pH و شدت تابش لامپ UV در فرایند حذف اسید هیومیک مورد بررسی قرار گرفته است. یافته ها: حذف بهینه اسید هیومیک با استفاده از نانوذرات تثبیت شده روی تحت تابش اشعه ماورابنفش با شدت تابش µw/Cm2 3950 در زمانpH= 3، 120 min، غلظت اولیه mg/L 2 ( صد درصد حذف) حاصل شد. نتیجه گیری: این تحقیق نشان داد که کارایی سیستم فتوکاتالیستی با افزایش زمان و شدت تابش افزایش و با افزایش غلظت اولیه و pH کاهش می یابد. بنابراین استفاده از فرایند پاک و بدون باقیمانده فتوکاتالیستی UV/ZnO یک روش کارامد در حذف مواد آلی طبیعی است.
نوشین راستکاری، فائزه ایزدپناه،
دوره 9، شماره 1 - ( 3-1395 )
چکیده
زمینه و هدف: فرمالدئید یکی از ترکیبات آلی فرار سمی است که حذف آن از هوای آلوده ضروری است. یکی از فناوری‌های موجود برای حذف این ترکیب، تجزیه فتوکاتالیستی است. هدف از انجام این مطالعه تعیین تاثیر کامپوزیت تیتانیوم اکساید به همراه گرافن اکساید احیا شده بر حذف فتوکاتالیستی گاز فرمالدئید است.
روش بررسی: در این مطالعه تجربی، ویژگی‌های کاتالیست تولید شده با بررسی‌های تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف IR تعیین شد. کارایی تخریب فتوکاتالیستی کامپوزیت تیتانیوم اکساید به همراه گرافن اکساید احیا شده در تجزیه گاز فرمالدئید تحت شرایط جریان مداوم، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر غلظت اولیه فرمالدئید، سرعت جریان هوا و زمان ماند بر تجزیه گاز فرمالدئید بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد که کارایی تخریب فتوکاتالیستی کامپوزیت تیتانیوم اکساید به همراه گرافن اکساید احیا شده بسیار بالاتر از تیتانیوم اکساید به تنهایی است، میزان کارایی تخریب گاز فرمالدئید با افزایش سرعت جریان هوا کاهش می‌یابد. بنابراین چنین از نتایج بر می‌آید که سرعت جریان هوا یک فاکتور کلیدی برای استفاده از کامپوزیت RGO-TiO2 به عنوان یک عامل فتوکاتالیستی است. با افزایش غلظت گاز فرمالدئید از 0/1 به ppm 1 کارایی حذف از 89 به 34 % کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نمایانگر آن است که از کامپوزیت تهیه شده در این تحقیق (RGO- TiO2) می‌توان به عنوان یک فتوکاتالیست مناسب جهت حذف آلاینده‌های گازی استفاده نمود. از مزایای کامپوزیت تهیه شده، استفاده از نور مرئی به جایUV برای فعال نمودن فرایند اکسیداسیون است.
صدیقه عباسی،
دوره 9، شماره 3 - ( 9-1395 )
چکیده
زمینه و هدف: مواد فتوکاتالیستی به علت کاربرد گستردهای که در حفاظت از محیط زیست دارند به طور گسترده مورد توجه قرار گرفتهاند. هدف این تحقیق بررسی و مطالعه آنالیز آماری فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات ZnOو SnO2 جهت حذف آلاینده متیل اورانژ از آب است.
روش بررسی: نانوذرات ZnO و SnO2 به ترتیب به روش سل-ژل و شیمیایی سنتز شدند و متیل اورانژ به عنوان آلاینده مورد نظر انتخاب شد. تاثیر غلظت نانوذرات جهت حذف آلاینده در محدوده 0/25، 0/5 و 1 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر میزان تابشدهی، سوسپانسیون حاوی آلاینده و نانوذرات در مدت زمانهای متفاوت و در محدوده 5 تا min 25 تحت تابش قرار گرفت. نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار MSTATC, Ver 1.42 و آزمون آماری چند دامنهای دانکن (Duncan’s multiple range test) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج حاصل از آنالیز واریانس کارایی حذف متیل اورانژ نشان داد که در سوسپانسیونهای حاوی ZnO و SnO2، زمان تابشدهی، غلظت نانوذرات و اثر متقابل آنها در سطح احتمال 5 درصد دارای تاثیر معنیداری بر روی حذف فتوکاتالیستی متیل اورانژ هستند. همچنین با افزایش زمان تابشدهی از 5 تا مدت min 25 میزان حذف آلاینده در سوسپانسیون حاوی ZnO و SnO2 به ترتیب به 42/97 درصد و 55/69 درصد میرسد. بررسی تاثیر غلظت نانوذرات بر روی میزان حذف متیل اورانژ نیز نشاندهنده افزایش میزان فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات با افزایش غلظت است.
نتیجه‌گیری: طبق نتایج بدست آمده مشاهده شد که میزان فعالیت فتوکاتالیستی ZnO نسبت به SnO2 بیشتر است. بنابراین استفاده از ZnO جهت حذف آلاینده موثرتر است.
حسن ایروانی، حسین شجاعی فرح آبادی، مرضیه شهریاری، مجتبی نخعی پور،
دوره 10، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: مونومر استایرن یک ترکیبات آلی فرار بوده که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به اثرات مخاطره‌آمیز این ترکیب بر محیط زیست و انسان، کنترل و حذف آن ضروری به نظر میرسد. امروزه در بین روش‌های حذف آلاینده ها، روش های حذف فتوکاتالیستی مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. لذا این مطالعه با هدف حذف بخارات استایرن از جریان هوا با استفاده از خاصیت فتوکاتالیستی اکسید روی تثبیت شده بر روی زئولیت ZSM-5 انجام شد.
روش بررسی: در این مطالعه تجربی، ویژگی های کاتالیست های تولید شده با استفاده از آنالیزهای BET، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین شد. برای تولید بخارات استایرن در دبی و غلظت مشخص، از سیستم غلظت‌ساز دینامیک استفاده گردید و کارایی حذف بخارات استایرن با استفاده از UV/ZnO و UV/ZSM-5/ZnO مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: نتایج آنالیز XRD و تصاویر SEM نشان داد که اکسید روی تولید شده دارای ابعاد نانو است و این نانوذرات به صورت موفق بر روی زئولیت ZSM-5 تثبیت شده‌اند. نتایج حذف فتوکاتالیستی نشان داد که کاتالیست‌های ZnOو ZSM-5/ZnO بخارات استایرن در غلظت ppm50 را به ترتیب به میزان 14 و 37 درصد حذف می‌کند.
نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان داد که تثبیت نانوذرات اکسید روی بر روی زئولیت ZSM-5 اثر افزایشی در تجزیه فتوکاتالیستی استایرن دارد. با توجه به این یافته‌ها، استفاده از سیستم‌های هیبریدی جذب و فتوکاتالیست می‌تواند روش مناسـبی جهت حذف بخارات استایرن و دیگر آلاینده‌های مشابه باشد.
فرانک اخلاقیان، هانیه آزادی،
دوره 10، شماره 2 - ( 6-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: در سرتاسر دنیا، پساب‌هائی که حاوی آلاینده‌های رنگی هستند، مشکل جدی به شمار می‌آیند. رنگ رودامین بی که در صنایع نساجی، چرم، داروسازی، و آرایشی بکار می‌رود؛ دارای اثرات سرطان‌زائی و سمیت شدید است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حذف رنگ رودامین بی توسط فتوکاتالیست نانوسیم اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم (La/ZnO) است.
روش بررسی: در این کار، نانوسیم اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم با روش گرمابی (hydrothermal) سنتز شد. ویژگی‌های فتوکاتالیست بدست آمده با روش‌های XRF، XRD، و SEM شناسائی شدند. اثر متغیرهای فرایند ناپیوسته مثل pH، غلظت اولیه محلول رودامین بی، و مقدار فتوکاتالیست بررسی شدند. سینتیک واکنش نیز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: تصاویر SEM ساختار شش ضلعی نانوسیم‌های ZnO، و La/ZnO را نشان دادند. نتایج XRD نیز تشکیل روی با ساختار هگزاگونال ورتسایت (wurtzite hexagonal structure) را در هر دو نمونه (ZnO، و La/ZnO) تایید نمودند. مطالعات سینتیکی نشان دادند که واکنش شبه درجه اول بود. ثابت‌های سرعت ظاهری ZnO، و La/ZnO به ترتیب برابر با min-1 0/0045 و min-1 0/0074 بودند. در یک آزمایش ناپیوسته، g/L 1/25 از فتوکاتالیست La/ZnO، محلول رودامین بی با غلظت mg/L 4/79 را در pH برابر ۹ تحت تابش فرابنفش و در زمان h ۴ تا راندمان 99/8 درصد تجزیه نمود.
نتیجه گیری: نانوسیم La/ZnO با مقدار بهینه لانتانیوم، فتوکاتالیست بهتری از نانوسیم ZnO برای تجزیه رنگ رودامین بی در محیط آبی است.
نجمه گلچین پور، نوشین راستکاری، رامین نبی زاده نودهی، مهرنوش ابطحی، علی آذری، الناز ایروانی، کامیار یغمائیان،
دوره 10، شماره 4 - ( 12-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: تری کلوسان از جمله موادی است که به‌عنوان ضد میکروب در بسیاری از مواد دارویی و محصولات مراقبت شخصی به‌کار می‌رود. اثرات سوئی مانند کاهش میزان هورمون تیروئید، مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها و افزایش خطر سرطان پوست برخی از مشکلات حضور این آلاینده در محیط است. مطالعه حاضر به بررسی کارایی فرایند نانوفتوکاتالیستیXe/ TiO2@GO در حذف تری کلوسان از محیط‌های آبی پرداخته است.
روش بررسی: در مطالعه حاضر کاتالیزور TiO2@GO سنتز و مشخصات ساختاری آن با تکنیک‌های SEM، EDX و FTIR تعیین گردید. تاثیر پارامترهای غلظت آلاینده، دوز کاتالیست و زمان تماس بر فرایند تخریب تری کلوسان طی فرایند نانوفتوکاتالیستی در حضور نور مرئی به کمک تکنیک آماری (Design of Experiments) DOE براساس روش سطح - پاسخ مطالعه شد. آزمون آنالیز واریانس برای بررسی تاثیرگذاری پارامترها در نظر گرفته شد. شرایط بهینه فرایند نیز با دیدگاه فاکتور مطلوبیت تعیین شد.
یافته‌ها: غلظت آلاینده، زمان تماس و دوز کاتالیست به ترتیب برابر با mg/L 0/487، min 14/898 و g/L 0/205 به‌عنوان شرایط بهینه تعیین شد. حداکثر راندمان تخریب در شرایط بهینه 97/542 درصد حاصل شد. دوز کاتالیست نیز تاثیرگذارترین پارامتر در فرایند تخریب تری کلوسان بود.
نتیجه‌گیری: استفاده از کاتالیزور TiO2@GO در حضور نور لامپ زنون راندمان قابل قبولی در حذف تری کلوسان از خود نشان می‌دهد. استفاده از لامپ زنون به تنهایی بسیار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
مهران ریاضیان، مریم یوسف پور،
دوره 14، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: در پژوهش اخیر، ساخت، بررسی ویژگی اپتیکی و فتوکاتالیستی نانوذرات روی-سولفید ZnSدر فاز بلوری زینک بلند به روش هیدروترمال گزارش شده است. روش اکسیداسیون پیشرفته با استفاده از نانوفتوکاتالیست‌ها، یکی از روش‌های مناسب با کارایی بالا برای حذف این رنگ‌هایی با ترکیبات پیچیده آلی از پساب‌های نساجی و صنعتی است. عملکرد و فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات متاثر از ویژگی‌های ساختاری و اپتیکی آنها است. یکی از مهمترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر تخریب فتوکاتالیستی نانوذرات، پهنای باند گاف اپتیکی آنهاست که در جذب فوتون‌های تابشی در ناحیه مرئی و فرابنفش و تولید رادیکال‌های آزاد برای تخریب آلایندگی‌های پیچیده کربنی عامل مهمی به شمار می‌رود. پهنای گاف اپتیکی مانند سایر خواص نانوذرات متاثر از سه پارامتر هندسی مهم یعنی اندازه، بعد و شکل ذرات بوده و همچنین تابع شیمی سنتز یعنی نوع پیش ماده‌ها و روش ساخت آنها است. هدف از تحقیق حاضر، مطالعه نانوساختاری نانوذرات سنتز شده روی-سولفید، ویژگی‌های اپتیکی و اثر فتوکاتالیستی آن بر روی تخریب رنگ متیلن اورانژ است.
روش بررسی: آزمایش تخریب رنگ شامل mg 70 از نانوذرات سنتز شده درmL 100 محلول رنگی حاویppm 3/75 رنگ متیلن اورانژ در pHبرابر با 5/5 است. تمام مراحل آزمایش سه مرتبه تکرار شدند. ویژگی‌های نانوساختاری و مشخصه یابی نانوذرات سه بعدی روی-سولفید توسط تکنیک‌های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراکندگی انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، تبدیل فوریه جذب مادون قرمز، طیف نگاری جذب فرابنفش و جذب-واجذب نیتروژن مورد مطالعه واقع شده است.
یافته‌ها: ویژگی‌های شبکه مانند چگالی، مساحت سطح ویژه، اندازه، کرنش، تنش و دانسیته انرژی تغییر شکل یافته شبکه بلوری با تحلیل مدل‌های مختلف ویلیامسون-هال (Williamson-Hall (W-H)) و هالدر-وگنر )Halder-Wagner (H-W)( مورد بررسی قرار گرفتند. نرخ تخریب فتوکاتالیستی رنگ متیلن اورانژ (k) min/1 0/052 محاسبه شده و این در حالی است که بعد از min 60، 95 درصد رنگ تخریب گردید. میانگین قطر حفرات، مساحت موثر سطح SBET و حجم تخلخل کل با استفاده از تحلیل‌های جذب-واجذب نیتروژن، به‌ترتیب nm 20/69، m2/g 19/12 و m3/g 0/065 معین شدند. گاف نواری اپتیکی نانوذرات با استفاده از روش تاوک، eV 3/47 اندازه گیری شد. در مقایسه با نانوذرات ZnS ساخته شده به روش هیدروترمال در فاز بلوری ورتزایت (نمونه 2)، نمونه‌های سنتز شده (نمونه 1)، دارای کرنش و تنش الاستیک کمتری بوده، اندازه نانوبلورک‌های کوچکتری داشته و فعالیت فتوکاتالیستی بالاتری نیز دارند.
نتیجه‌گیری: سنتز نانوذرات روی-سولفید بدون دوپه فلزی و یا سرامیکی با استفاده از روش هیدروترمال و پیش ماده‌های کلرید روی و تیواستامید در حضور اولییک اسید به شکل موفقی به سنتز نانوبلورک‌هایی در فاز بلوری مکعبی زینک بلند ختم شدند. فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات با تخریب یا دکلره کردن محلول رنگی متیلن اورانژ تحت تابش نور UV محرز گردید. با مقایسه با نتایج دیگر محققان، بدون اضافه کردن آلاینده فلزی و یا سرامیکی از گاف انرژی اپتیکی مناسبی برخوردار بوده و تخریب فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده دارای سرعت تخریب و کارایی بالاتری هستند. در مقایسه با مطالعات مشابه، نتایج نشان دهنده کاهش گاف نواری اپتیکی از eV 3/84 به eV 3/47 بوده و این کاهش سبب افزایش سرعت تخریب فتوکاتالیستی از 0/031 به 0/052 می‌شود. در این پژوهش نشان داده شده با استفاده از نانوذرات روی-سولفید به روش هیدروترمال بدون استفاده از هیچ آلاینده‌ای، پهنای باند گاف اپتیکی کاهش و در پی آن فعالیت فتوکاتالیستی افزایش می‌یابد.
سمیه اکبری، سید غلامرضا موسوی، استفانوس گیانناکیس،
دوره 14، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: ایمیداکلوپراید از سموم گیاهی نئونیکوتینید بعنوان حشره کش در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد که به دلیل مقاومت به تجزیه و حلالیت بالا در آب بسیار حائز اهمیت است. لذا هدف از این مطالعه تجزیه سم ایمیداکلوپراید(IMD) با استفاده از کاتالیست اکسید منیزیم اصلاح شده تحت تاثیر نور UVA و پروکسی مونوسولفات (PMS) است.
روش بررسی: در این تحقیق از ماده اکسید منیزیم اصلاح شده به عنوان کاتالیست برای فعال‌سازی فتوکاتالیزوری PMS استفاده شد. پارامترهای بهره برداری از قبیل غلظت کاتالیست، غلظت پروکسی مونوسولفات، زمان واکنش و آنیون های بیکربنات، نیترات و کلراید در محیط های آبی بودند. همچنین اندازه گیری غلظت سم با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) و معدنی سازی سم با سنجش کربن آلی کل با استفاده از دستگاه TOC آنالایزر انجام شد.
یافته‌ها: در این مطالعه تخریب فتوکاتالیستی سم در شرایط بهینه غلظت کاتالیست برابر mg/L 150، غلظت پروکسی مونوسولفات برابر mg/L 75 و در زمان واکنش min 60 برابر 88 درصد بدست آمد. همچنین در شرایط بهینه میزان معدنی سازی برابر 52 درصد حاصل شد. مقایسه نتایج آزمایشات در شرایط بهینه تحت نور UVA و تاریکی حاکی از اثر بخشی تجزیه ناشی از فعال‌سازی فتوکاتالیزوری PMS در شرایط انتخابی است.
نتیجه‌گیری: فرایند فعال‌سازی فتوکاتالیزوری PMS توسعه داده شده در این تحقیق می تواند عملکرد بالایی در حذف سموم حشره کش از آب آلوده داشته باشد و لذا یک فرایند کارامد برای حذف آلاینده‌های نوپدید از آب مطرح است.
نرجس خدایگانی، رویا مافی غلامی،
دوره 14، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: فاضلاب صنعت داروسازی دارای آلودگی بالایی است که باید قبل از تخلیه به محیط زیست، تصفیه گردد. فرایندهای تلفیقی با استفاده از مکانیسم‌های مختلف بعنوان یکی از فرایندهای مثمر ثمر در تصفیه فاضلاب است. در این مطالعه از فرایند تلفیقی لجن فعال دارای بستر متحرک و فتوکاتالیستی در حضور نانوساختارهای Fe3O4/TiO2 استفاده شده است.
روش بررسی: در این مطالعه با استفاده از طراحی سطح پاسخ (Response Surface Methodology (RSM))، متغیرهای هر فرایند بهینه سازی شد. متغیرهای فرایند IFAS، غلظت اکسیژن محلول (Dissolved Oxygen (DO))، درصد پرشدگی مدیا (media filling)، زمان ماند هیدرولیکی (Hydraulic Retention Time (HRT)) و متغیرهای فرایند فتوکاتالیستی، pH فاضلاب، مقدار کاتالیست (catalyst dosage) و زمان واکنش (reaction time) مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفتند.
یافته‌ها: در شرایط بهینه فرایند IFAS، DO برابر mg/L 3، HRT برابر h 24 و media filling برابر 65 درصد، کارایی فرایند 59/15 درصد گزارش شد. با غلظت اولیه COD برابر mg/L 1725 و راندمان مذکور، غلظت COD پساب خروجی از واحد بیولوژیک mg/L 704 کاهش یافت. همچنین در فرایند فتوکاتالیستی، در شرایط بهینه، pH برابر 6/8، reaction time برابر min 105 و catalyst dosage برابر mg/L 60، کارایی فرایند 81 درصد تعیین شد که با در نظر گرفتن COD ورودی برابر mg/L 704، غلظت خروجی برابر mg/L 134 کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: براساس استانداردهای ارائه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست، پساب خروجی از این پساب را می‌توان بدون ایجاد مشکل، به محیط زیست تخلیه نمود.
آناشه ماردیروسی، هانیه فخری، علی اسرافیلی، معصومه حشم فیروز، مهدی فرزادکیا،
دوره 15، شماره 4 - ( 12-1401 )
چکیده
زمینه و هدف: ترکیبات دارویی میتوانند سبب ایجاد خطرات بالقوه برای ارگانیسمهای آبی و خاکی شوند. تاکنون روش‌های متفاوتی برای حذف این آلاینده‌ها بکار گرفته شده است، فرآیندهای فتوکاتالیستی یکی از موثرترین فرآیندها در حذف ترکیبات دارویی هستند. در مطالعه حاضر، کارایی نانوکامپوزیت جدید مبتنی بر MOF، PMo/UiO-66، به عنوان فتوکاتالیست برای تخریب آموکسی سیلین تحت تابش نور مرئی ارزیابی شد.
روش بررسی: بررسی تجزیه شیمیایی آموکسی سیلین با استفاده از سیستم PMo/UiO-66 طی مراحل مختلفی صورت گرفته است. در مرحله اول نانوکامپوزیت MOF، PMo/UiO-66 با روش سولوترمال (solvothermal) سنتز و به دنبال آن خصوصیات نانوکامپوزیت سنتز شده با تکنیک‌های XRD، FTIR و SEM بررسی شد. تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف مانند pH(3، 6 و 9)، غلظت کاتالیست ( %w/w 15، 20، 25 و 30)، غلظت اولیه آموکسی سیلین (20، 30، 40 و mg/L 50) در زمانهای مختلف بر راندمان حذف بررسی شد. میزان قابلیت استفاده مجدد کاتالیست مذکور برای چهار چرخه استفاده مجدد بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد نانوکامپوزیت PMo/UiO-66 در pH 6، غلظت نانوکامپوزیت %w/w 25 و غلظت mg/L 20 آموکسی سیلین موجب تجزیه کامل آموکسی سیلین پس از min 120 شده است. بررسی سینتیک واکنش نشان داد، سینتیک حذف آموکسی سیلین توسط PMo/UiO-66 از مدل درجه اول پیروی می‌کند. نتایج آزمایشات استفاده مجدد از کاتالیست نشان داد که کاتالیست مذکور کارایی خوبی پس از چهار چرخه استفاده مجدد داشته است.
نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان داد که فتوکاتالیست PMo/UiO-66 کارایی مناسبی در حذف آموکسی‌سیلین در شرایط بهینه دارد.
مجتبی یگانه، سودا فلاح، هانیه فخری، مهدی فرزادکیا،
دوره 17، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
زمینه و هدف: ترکیبات فنل اغلب به عنوان ماده اولیه در تولید آفت کش‌ها، علف کش‌ها و رنگ‌ها استفاده می‌شوند. این ترکیبات برای حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم‌ها سمی هستند. در این مطالعه، تخریب سونوفتوکاتالیستی 2و4-دی‌نیتروفنل در محلول‌های آبی با استفاده از کاتالیست پلیمرهای آلی-معدنی اصلاح یافته با اکسیدهای روی و کبالت تحت تابش نور مرئی و امواج اولتراسونیک بررسی گردید.
روش بررسی: مشخصات کاتالیست سنتز شده با استفاده از تکنیک‌های XRD، FTIR و SEM مشخص شدند. تأثیر چندین پارامتر کلیدی مانند pH (3-9)، دوز کاتالیست (g/L 1-0/3)، زمان واکنش (min 90 -0)، شدت اولتراسوند (W/m2 100-200) و غلظت اولیه 2و4- دی نیتروفنل (mg/L 20-100) بر بازده تخریب نیز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: پس از min 75 فرآیند سونوفتوکاتالیستی، تجزیه کامل 2و4-دی نیتروفنل (mg/L 20) با دوز کاتالیست: g/L 0/5، 9 pH: و شدت اولتراسوند: W/m2 200 به‌دست آمد. مطالعات سنتیک نشان داد که فرآیند تخریب سونوفتوکاتالیستی از مدل سینتیکی مرتبه اول پیروی می‌کند. نتایج آزمایش‌های به دام انداز رادیکال تایید کرد که رادیکال‌های HO° و O2˚-گونه‌های اکسیداتیو اصلی در تخریب 2و4- دی نیتروفنل هستند. علاوه بر این، استفاده مجدد از کاتالیست برای پنج آزمایش متوالی درصد کمی افت را برای کارایی حذف نشان داد.
نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده نشان داد که فرآیند سونوفتوکاتالیستی با استفاده از کاتالیست پلیمرهای آلی-معدنی اصلاح یافته با اکسیدهای روی و کبالت می‌تواند یک روش موثر در حذف 2و4- دی نیتروفنل از محیط‌های آبی باشد.
