بهبود فرآیند فتوکاتالیستی تصفیه آب حاوی متیلن بلو با اصلاح سطح نانو ذره دی اکسید تیتانیوم

مواد موجود در فاضلاب رنگی، اثرات نامطلوب جبران ناپذیری را برای محیط زیست و انسان ها به وجود می آورند. روش های متفاوتی برای تصفیه فاضلاب رنگی وجود دارد که برخی بسیار زمان بر و برخی دیگر نیز بسیار پر هزینه هستند و دراین تحقیق از روشی مناسب و قابل قبول استفاده خواهد شد. نانو ذره دی اکسید تیتانیوم ماده ای نیمه هادی، با توانایی فتوکاتالیستی و اکسیداسیون بالا است. در این پژوهش انجام آزمایشات در شرایط محیط آزمایشگاه پیش فرض بود و با روش هم رسوبی، و با کمک امواج التراسونیک، در مرحله اول نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (p25-degussa) بر روی سطح پرلیت های انبساط یافته تثبیت شد، در مرحله بعد از نانو ذرات اکسید آهن آلفا (α-fe2o3) با هدف دوپاند نانو ذره دی اکسید تیتانیوم برای افزایش راندمان تصفیه فاضلاب رنگی حاوی متیلن بلو استفاده شد. آزمایشات در حضور نور فرابنفش انجام شد. شرایط بهینه برای رسیدن به مناسب ترین راندمان در ph برابر 11، در مدت زمان تابش نور یک ساعت، غلظت اولیه فاضلاب رنگی حاوی متیلن بلو برابر 10 میلی گرم بر لیتر و 5 گرم بر لیتر پرلیت های پوشش داده با نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم اصلاح شده با اکسید آهن آلفا بدست آمد که در این شرایط راندمان 99.7 درصد مشاهده شد. همچنین سطح پرلیت پس از قرار گیری نانو ذرات با استفاده از آزمایشات sem و sem-map مورد بررسی قرار گرفته است.

surface modification of tio2 nanoparticles with α-fe2o3 forimproving water treatment contains methylene blue pollutionin the photocatalytic process

the photocatalytic oxidation process (poc) as one of the advanced oxidation processes (a.o.p) methods is a promising technology for water and wastewater treatment. one of the ways to implement the pco method is to use titanium dioxide(tio2) nanoparticle. tio2 nanoparticle is a heterogeneous semiconductor material with a photocatalytic property in irradiation condition of the light source with a below 387nm wavelength (equal to the titanium dioxide bandgap, 3.2 ev). due to the low toxicities (in comparison with other semiconductors), cheap preparation, and strong oxidation abilities, there is a huge demand for wastewater treatment. in this study, the surface of commercial titanium dioxide nanoparticles (tio2-p25 degussa) that placed and immobilized on the surface of expanded perlite (ep) was modified with the help ofthe ultrasonic co-precipitation method with alpha-iron oxide nanoparticles (α-fe2o3) and obtained nanocomposite are evaluated for the purification of water contain methylene blue (m.b) pollution in aqueous solution. experiments are set up in a batch reactor (50-milliliter beaker) contain 35 ml synthetic dye wastewater. for titanium dioxide nanoparticles to become activated, used 3 ultraviolet lamps (uv-c) with the wavelength 285/7 nm and power of irradiations equal to the 15 watts. experiments at three ph levels (3, 7 and 11) was performed, the highest decolorization methylene blue from the water was observed at the following condition, ph equal to 11, light irradiation time equal to one hour, initial concentration of methylene blue is 10 mg/l, and 5 g/l of coated perlites, in reactor, that reached 99.7 % decolorization. the surface of expanded perlite before and after coating with tio2 and α-fe2o3 nanoparticles was study and investigated with sem test, also the distribution and disperse of these nanoparticles atsurface of expanded perlite was studied with an sem-map analyst.