حذف فوتوکاتالیستی رنگ‌ راکتیو قرمز 198 از محلول آبی با استفاده از فوتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید تثبیت شده بر پایه زئولیت fe-zsm5

سابقه و هدف: رنگ ها یکی از مهمترین گروه مواد شیمیایی آلاینده محیط زیست می باشند. به دلیل قابلیت حل شدن و پایداری بالای رنگ ها در آب، توجه فزاینده ای به تخریب و تصفیه آن ها از پساب های صنعتی معطوف شده است .مواد و روش ها: در این مطالعه کارایی نانوذرات tio2 نشانده شده بر زئولیت h فرم fe-zsm5 به عنوان فوتوکاتالیست برای تخریب رنگ راکتیوقرمز 198 از آب تحت نور uv بررسی شد. به منظور تعیین شرایط بهینه، اثر پارامترهای غلظت رنگ و ph محلول مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: تصاویر sem نشان می دهد که ذرات تیتان به خوبی بر روی سطح زئولیت fe-zsm5 قرار گرفته اند و آنالیز ft-ir نیز حضور زئولیت fe-zsm5 و فاز آناتاز tio2، در فوتوکاتالیست سنتز شده را تایید نمود و با استفاده از آنالیزهای eds و bet به ترتیب درصد مختلف ماده های مورد نظر و مساحت سطح ویژه و حجم حفرات در فوتوکاتالیست به دست آمد در نهایت با استفاده از آنالیز uv-vis انرژی باندگپ فوتوکاتالیست سنتزی 2.74 به دست آمد.استنتاج: مقادیر بهینه ph و غلظت رنگ موجود برای حذف رنگ به وسیله فوتوکاتالیست fe-zsm-5@tio2 سنتزی به ترتیب برابر 4 و 100 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. بیشترین حذف 100 درصد رنگ راکتیوقرمز 198 در شرایط بهینه تحت تابش نور uv در مدت زمان 105 دقیقه می باشد. فوتوکاتالیست سنتزی قابلیت استفاده مجدد تا 5 بار بدون کاهش کارایی را دارد.

Photocatalytic removal of Reactive Red 198 from Aqueous Solution using titanium dioxide photocatalyst supported on Fe-ZSM-5 zeolite

Background and purpose: Dyes are one of the major sources of chemicals responsible for environmental pollution. Synthetic dyes degradation in industrial wastewaters has received increasing attention due to their high solubility and stability in water. In the present study, the photocatalytic efficiency of assynthesized nano TiO2 supported on the Hform Fe FeZSM5 zeolite was investigated for degradation of reactive red 198 dye in water under UV light.Materials and methods: Effects of dye concentration and pH of the water solution were studied in batch techniques to determine the optimum values of operating conditions. The elemental composition of synthesized photocatalyst was determined by EDX (EnergyDispersive Xray spectroscopy). The specific surface area and pore volume of FeZSM5@ TiO2 were determined by BET (BrunauerEmmettTeller) technique.Results: The SEM (scanning electron microscopy) images revealed that nanoTiO2 particles are well distributed on the surface of FeZSM5 zeolite. The FTIR analysis (Fourier Transform Infrared Radiation) approved the formation of the FeZSM5 and anatase phase of TiO2 coating onto the surface of FeZSM5. From UVVis analysis (Ultra violetvisible diffuse reflectance spectroscopy), the band gap energy of synthesized photocatalyst was calculated to be about 2.74 eV. The optimum values of pH and dye concentration for high efficient removal of reactive red 198 dye using assynthesized FeZSM5@ TiO2 photocatalyst were found to be 4 and 100 mg/L, respectively. Maximum dye removal of 98% was achieved at optimum condition at UV exposure time of 105 min. The reusability of the photocatalyst was still significant after five times repeated cycles.Conclusion: The resulting FeZSM5@ TiO2 is believed to be suitable for potential applications in advanced oxidation processes and could be a good candidate for treatment of industrial real textile dye effluent.