بررسی روش حذف نیترات از محلول‌های آبی با استفاده از نانوفتوکاتالیست دی‌اکسید تیتانیم

زمینه و هدف: نیترات به دلیل حلالیت بسیار بالای آن به آسانی به درون خاک و سپس آب های زیرزمینی نفوذ می کند. آب های سطحی مانند دریاچه ها، مخازن و رودخانه ها در معرض آلودگی با نیترات هستند. فرآیندهای فتوکاتالیستی به دلیل اکسیداسیون کامل، عدم تشکیل متابولیت های چند سیکله و در دسترس بودن کاتالیست ها از قابلیت بالایی برای حذف نیترات برخوردار هستند. هدف از این مطالعه بررسی حذف نیترات از محلول های آبی با استفاده از فتوکاتالیست نانوذره دی اکسید تیتانیوم تحت تاثیر نور فرابنفش (uv) بود.روش کار: این مطالعه تجربی آزمایشگاهی به صورت ناپیوسته با استفاده از فرآیند فتوکاتالیستی در یک راکتور به حجم 1 لیتر و حاوی 250 میلی لیتر نمونه با منبع تابش لامپ فرابنفش uvc دارای توان مصرفی 9 وات انجام شد. همچنین از روش آماری سطح پاسخ ccd که یکی از روش های استاندارد rsm می باشد، برای بررسی فاکتورهای ph، مقدار نانوذره دی اکسید تیتانیم، غلظت نیترات و زمان تماس استفاده شد.یافته ها: یافته ها نشان دادند که که حذف نیترات از محلول های آبی تحت تاثیر عواملی از جمله زمان تماس تابش نور فرابنفش، غلظت نیترات، مقدار نانوذره و ph می باشد. شرایط بهینه حذف نیترات براساس مدل مناسب به دست آمده از روش آماری سطح پاسخ شامل 0.55 گرم بر لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیم، 35.15 میلی گرم بر لیتر غلظت نیترات، ph برابر با 5 و زمان تماس 50.02 دقیقه برابر با 62.59 درصد بود.نتیجه گیری: فرآیند مورد استفاده در این مطالعه با توجه به شرایط در نظر گرفته شده قادر به حذف نیترات از محلول‫های آبی می باشد و تغییر دادن شرایط آزمایشگاهی می تواند در حذف آن موثر باشد. همچنین این فرآیند می تواند به عنوان یک راهکار اقتصادی و عملی برای حذف نیترات از آب آشامیدنی توصیه شود. 

survey of nitrate removal method from aqueous solutions using titanium dioxide nano-photocatalyst

background & objectives: because of its very high solubility, nitrate penetrates easily into soil and underground waters. surface waters such as lakes, reservoirs, and rivers are exposed to nitrate pollution. photocatalytic processes have a high potential for nitrate removal due to complete oxidation, lack of formation of multi-cycle metabolites and the availability of catalysts. the purpose of this study was to investigate the nitrate removal from aqueous solutions using photocatalyst of titanium dioxide nanoparticle under the influence of ultraviolet light (uv).methods: this laboratory-experimental study was carried out as discontinuously using a photocatalytic process in a reactor with volume of 1-liter, containing 250 ml of a sample with radiation source of uvc ultraviolet lamp and a power consumption of 9w. the statistical method of the ccd response level, one of the standard methods of rsm, was used to investigate the parameters of ph, titanium dioxide nanoparticle, nitrate concentration and contact time.results: the results showed that nitrate removal from aqueous solutions was influenced by factors such as exposure time to ultraviolet light, nitrate concentration, nanoparticle content and ph. the optimum conditions for nitrate removal, based on the appropriate model, were obtained from the response level statistical method including 0.55 g/l titanium dioxide nanoparticle, nitrate concentration of 35.15 mg/l, ph=5 and contact time of 50.22 minutes equal to 62.59%.conclusion: the process used in this study, according to the desired conditions, is able to remove nitrate from aqueous solutions, and changing the laboratory conditions can be effective in it eliminating. this process can be recommended as an economic and practical solution to nitrate remove from drinking water.