تجزیه نوری و حذف مالاشیت گرین از آب با استفاده از نانو فتوکاتالیست دی‌اکسید تیتانیوم

زمینه و هدف: مالاشیت گرین به‌طور گسترده به‌عنوان یک قارچ کش، باکتری کش و انگل کش در صنعت آبزی پروری استفاده می شود. این ترکیب همچنین به‌عنوان یک عامل رنگ غذایی، افزودنی های غذایی، مواد ضدعفونی‌کننده پزشکی، و همچنین به‌عنوان یک رنگ در صنایع ابریشم، پشم، کنف، چرم، پنبه، کاغذ، و آکریلیک استفاده می‌شود. ازاین‌رو، حذف مالاشیت گرین از پساب سیستم های پرورش ماهی و صنایع نساجی، کاغذسازی و آکریلیک، به‌منظور پیشگیری از تاثیر نامطلوب آن بر ارگانیسم های آبزی ضروری است. در این مطالعه، تجزیه مالاشیت گرین با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تحت شرایط نوری uv بررسی شد.روش بررسی: به این منظور، تاثیر پارامترهایی ازجمله غلظت های مختلف مالاشیت گرین (3.5، 7 و 14 میلی گرم بر لیتر)، غلظت نانوکاتالیست (1.30، 2.60 و 5.20 میلی گرم) و ph های مختلف (5، 7 و 9) در شرایط ثابت دمایی 25 درجه سانتی گراد و شدت نور uv ثابت (12 وات، 230 ولت و فرکانس 50 هرتز) در طی 180 دقیقه موردمطالعه قرار گرفت.یافته ها: بهترین نرخ تجزیه نوری مالاشیت گرین، در غلظت 3.5 میلی گرم بر لیتر مالاشیت گرین، 9: ph و 2.60 میلی گرم نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مشاهده شد. اگرچه با افزایش نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم رانده‌مان و نرخ حذف مالاشیت گرین افزایش یافت، اما افزایش بیش تر فتوکاتالیست تاثیری در افزایش رانده‌مان تجزیه نوری ندارد. افزایش ph (9) ممکن است از طریق افزایش تولید رادیکال های آزاد بیش تر نرخ حذف مالاشیت گرین افزایش یافت. افزایش غلظت اولیه مالاشیت گرین سبب کاهش رانده‌مان و نرخ حذف مالاشیت گرین گردید.بحث و نتیجه گیری: ازاین‌رو تجزیه نوری مالاشیت گرین در حضور نانو فتوکاتالیست دی‌اکسید تیتانیوم تابعی از ph، غلظت اولیه مالاشیت گرین و غلظت نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم است.

Photo Degradation and Removal of Malachite Green from Water, Using Nano Titanium Dioxide Photo Catalyst

Background and Objective: Malachite greenis an extensively used biocide in the aquaculture industry, and is highly effective against important protozoal and fungal infections. It is also used as a food coloring agent, food additive, and medical disinfectant as well as a dye in the silk, wool, jute, leather, cotton, paper, and acrylic industries. Therefore, the elimination of malachite green in wastewater of aquaculture and textile, paper and acrylic industries is essential in order to prevent its adverse effects on aquatic organisms. In this study, degradation of malachite green with titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) under UV light was investigated.Method: For this reason, the effects of parameters such as different concentrations of malachite green (3.5, 7 and 14 mg L1) and the Nanocatalyst concentrations (1.30, 2.60, and 5.20 mg) in constant temperature (25°C) and constant UV intensity (12 W, 230 V, 50 Hz) during 180 minutes were studied.Findings: The best degradation rate of malachite green was found in the concentration of 3.5 mg L1 malachite green, pH: 9, and 2.60 mg of TiO2 NPs. Although with an increase in titanium dioxide nanoparticles the efficiency and removal rate of malachite green increased, the increase in the photo catalyst had no effects on increasing the efficiency of photo degradation. An increase in pH (9) may improve the removal rate of malachite green through increasing free radicals. An increase in the initial concentration of malachite green decreased the efficiency and removal rate of malachite green.Discussion and Conclusion: Therefore, the photo degradation of malachite green in the presence of TiO2 NPs photo catalyst could be a function of pH, the initial concentration of malachite green and concentration of TiO2 NPs.