بررسی تبدیل فتوکاتالیستی کروم شش به کروم سه ظرفیتی در حضور نانوذرات اکسید روی از محلول های آبی

سابقه و هدف:باتوجه به استفاده روزافزون از کروم در صنایع شیمیایی، آبکاری فلزات، دباغی چرم و فرآیندهای رنگ‌رزی، آلودگی آب با کروم به یک مشکل قابل توجه تبدیل شده است. کروم شش ظرفیتی (cr (vi)) به عنوان یک ماده سمی برای موجودات آب‌زی، حیوانات و انسان و به عنوان یک عامل سرطان‌زا شناخته شده است بنابراین بایستی قبل از تخلیه مستقیم فاضلاب‌های حاوی cr (vi) به محیط، حذف شوند. هدف این مطالعه کاربرد حذف فتوکاتالیستی cr (vi) با استفاده از نانوذرات اکسید روی به عنوان کاتالیست و در یک رآکتور ناپیوسته می باشد.مواد و روش‌ها:در این مطالعه تجربی که از نوع بنیادی کاربری می باشد، در ابتدا نانوذرات zno تجاری تهیه شدند. ph نقطه صفر بار الکتریکی (phzpc) نانوذرات با استفاده از روش تعادل در سیستم ناپیوسته تعیین شد. شرایط مختلف آزمایشگاهی مانند غلظت اولیه cr(vi) (mg.l 110 تا 50)، ph محلول (3 تا 9) و دوزهای متغیر نانوذرات (gr1/0 تا 1) در زمان تماس‌های مختلف (صفر تا 120 دقیقه) و در یک شدت تابش uv بررسی شدند. به علاوه مدل‌های سینتیکی برای حذفcr (vi) مورد بررسی قرار گرفتند. غلظت cr (vi) به روش رنگ‌سنجی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج nm540 و با روش 1،5 دی فنیل کاربازاید (dpc) با دقت mg.l15 تعیین شد.یافته‌ها:مقدار phzpc برایzno ، 51/7 بود. نتایج نشان داد که کارآیی حذف cr (vi) با افزایش دوز نانوذرات zno افزایش می‌یابد. درصد حذف cr (vi) با افزایش غلظت اولیه کروم کاهش نشان داد. حداکثر حذف cr (vi) در ph اسیدی به دست آمد (65/86 درصد برای 3=ph در مقابل 55/42 درصد در 9=ph). آنالیز مدل‌های سینتیکی نشان داد که حذف cr (vi) از مدل(l–h) langmuir–hinshelwoodتبعیت می‌کند (995/0=r2) و ممکن است جذب cr (vi) برروی سطح zno مرحله کنترل کننده پیشرفت فرآیند باشد. استنتاج:نتایج این مطالعه نشان داد فرآیند uv/zno یک روش موثر برای حذف cr (vi) از محلول‌های آبی می‌باشد و ممکن است فرآیند uv/zno به طور موثری در حذفcr (vi) در غلظت‌های پایین و ph اسیدی کارآ باشد.