استفاده از نقره دوپ شده با نانو ذرات آناتاز tio2 بر روی سطح زئولیت fe-zsm-5 برای حذف رنگ آلی تحت نور uv

زمینه و هدف: تخلیه فاضلاب های رنگی حاصل از عملکرد صنایع رنگ رزی به آب های پذیرنده، به دلیل پایداری در محیط زیست، سمی بوده و موجب آسیب به محیط زیست می شود. حذف رنگ از فاضلاب های رنگی با روش های متداول تصفیه فاضلاب مشکل می باشد. بنابراین، فرایند اکسیداسیون پیشرفته روشی موثر برای حذف این دسته از آلاینده های آلی می باشد. روش بررسی: در این مطالعه از نقره دوپ شده با تیتانیوم دی اکسید بر پایه زئولیت fe-zsm-5 برای تجزیه فوتوکاتالیکی رنگ راکتیو 195 از محلول آبی با استفاده از نور uv (فرابنفش) استفاده شد که در این راستا اثر نسبت های مختلف تیتانیوم دی اکسید به fe-zsm-5، غلظت رنگ، غلظت فوتوکاتالیست و ph در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: آنالیز edxبا تجزیه و تحلیل عنصری نیمه کمی از سطح نشان داد که ti  و نقره با موفقیت روی سطح زئولیت  fe-zsm-5قرار گرفتند. در تصاویر sem اندازه، جهت و مورفولوژی فوتوکاتالیست سنتزی  مورد بررسی قرار گرفت. که ذرات tio2 و نقره سنتز شده دارای شکل و اندازه یکنواخت بوده ودارای ابعاد کم تر از 50 نانومتر می باشند. آنالیز edx درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده فوتوکاتالیست سنتزی را 19.98، 5.48، 56.95 و 15.65به ترتیب برای سیلیس، آهن، تیتانیوم و نقره تعیین نمود و آنالیزxrd  نیز حضور فاز fe-zsm-5، آناتاز tio2 و نانوذرات نقره را در فوتوکاتالیست سنتز شده تایید نمود. بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد که کارایی حذف فوتوکاتالیتیکی فوتوکاتالیست نقره دوپ شده با دی اکسید تیتانیوم بر پایه زئولیت fe-zsm-5 به طور معنی داری تحت تاثیر ph می باشد. کارایی حذف با افزایش ph کاهش یافت. بهترین کارایی فوتوکاتالیستfe-zsm-5@tio2_ag در حذف رنگ راکتیو 195 (100%) در ph برابر 3، غلظت فوتوکاتالیست 300 میلی گرم بر لیتر، غلظت رنگ برابر 50 میلی گرم بر لیتر در مدت زمان 75 دقیقه و نسبت agtio2برابر یک به دست آمد.  همچنین حداقل کارایی حذف رنگ برابر 32% در ph برابر 9 تحت شرایط بهینه بود. قابلیت استفاده مجدد از فوتوکاتالیست بعد از هفت دور استفاده مکرر از آن معنی دار بود.

The Application of AsSynthesized SilverDoped Anatase TiO2 Nanoparticle onto the Surface of Fe-ZSM-5 Zeolite for the Degradation of Organic Dye with UV Light

Background and Objective: The discharge of dying wastewater effluent from the textile industry into the water body can be toxic due to their long time presence in the environment and is the leading major cause of the environmental damage. It is difficult to remove color from dye effluents with conventional wastewater treatment methods. Then advanced oxidation processes (AOPs) are potentially powerful method to remove these organic contaminations. Method: In the present study the photocatalytic performance of the silverdoped titanium dioxide (TiO2) nanoparticles over the surface of Fe-ZSM-5 zeolite was investigated trough the degradation of reactive red 195 dyes in water under light UV.  The Effects of different titanium dioxide to Fe-ZSM-5 ratio, dye concentration, photocatalyst concentration and pH of the water solution was studied at room temperature. Findings: The EDX analysis, a semiquantitative elemental analysis of the surface which indicates that Ti and silver (Ag) was successfully loaded on the surface of Fe-ZSM-5 zeolite. The result of EDX shows that the mean weight percentage of Si, Fe, Ti and Ag was 19.98, 5.48, 56.95 and 15.65%, respectively. The SEM images showed that unloaded Fe-ZSM-5 zeolite has a welldefined cubic shape and tends to change a spherical regular morphology and a uniform nanoparticle of TiO2 and Ag with spherical shape distributed onto AgTiO2/Fe-ZSM-5 photocatalyst. The XRD analysis approved the formation of the Fe-ZSM-5 and anatase TiO2 nanoparticles and Agdoped onto surface of the Fe-ZSM-5 photocatalyst. Discussion and Conclusion: The results revealed that photocatalytic removal efficiency of Fe-ZSM-5 with Agdoped TiO2 was significantly influenced by the solution pH. It decreased as the solution pH increased. The best performance of AgTiO2/Fe-ZSM-5 photocatalyst in removal of Reactive 195 (100%) was achieved at pH 3, 300 mg/L photocatalyst dose, 50 mg/L dye concentration, 75 min contact time and AgTiO2 with the ratio of 1. However, a minimum of dye removal efficiency of 32% was obtaimed at pH 9 under aforementioned condition. The reusability of the photocatalyst was still significant after seven times repeated cycles.