مطالعه کارایی فرآیند فتوکاتالیستی نانوذره zno (خالص، دوپ و کودوپ‫شده با mg و la) در حذف ردآمینb از محلول‌های آبی با تابش uvc

زمینه و هدف: رنگ های آلی از آلاینده های محیط زیستی می باشند، که از فاضلاب های صنعتی وارد منابع آبی می شوند.  توسعه روش های موثر برای حذف آلاینده ها ضروری می باشد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فتوکاتالیستی نانوذرات zno خالص، دوپ شده با mg و la (1 تا 6 درصد وزنی) و نانوذرات mg5%-la5%/zno و mg6%-la4%/zno در حذف ردآمین b از محلول های آبی با تابش uvc است.  روش کار: در این تحقیق نانوذرات به روش سل- ژل سنتز گردید. فعالیت فتوکاتالیستی آن ها تحت تابش uvc در حذف ردآمین b در فتوراکتور ناپیوسته بررسی شد. غلظت ردآمین b در محلول آبی با اندازه‌گیری جذب در طول موج ماکزیمم ( nm554) با اسپکتروفتومتر مرئی- فرابنفش انجام گردید. میزان درصد حذف در حضور نانوذرات در min 21 تابش اشعه uvc، محاسبه و تجزیه و تحلیل شد. در ضمن مدل سینتیکی مناسب برای واکنش فتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: بعد از min 21 تابش اشعه uvc درصد حذف rhb از 11.5 درصد (بدون حضور نانوذره) به 72.84 درصد (در حضور zno)، 94.36 درصد (در حضور (mg5%/zno، 88.54  درصد (در حضور la4%/zno) و 96.23 درصد (در حضور mg5%-la5%/zno) رسیده است. همچنین ثابت های سینتیکی نانوذرات فعال محاسبه گردید.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، که نانوذرات zno به عنوان یک فتوکاتالیست برای حذف ردآمین b از محلول های آبی تحت تابش uvc موثر می باشد و با دوپ و کودوپ کردن zno با یون های mg2+ و la3+ کارایی نانوذرات در حذف ردآمینb از محلول‌های آبی افزایش می یابد. نتایج بررسی سینتیک واکنش ها نشان داد که مدل مناسب سینتیکی، شبه درجه اول بود. 

photocatalytic activity of zno nanoparticles (bare, doped and co-doped with mg and la) in the removal of rhodamine b from aqueous solutions by uvc irradiation

background & objectives: the organic dyes are environmental pollutants that pour into water sources by industrial wastewater. it is necessary to develop effective methods for removing pollutants. the aim of this study was to evaluate photocatalytic efficiency of bare zno nanoparticles doped with mg and la (1 to 6% by weight) and mg 5% -la 5% / zno and mg6%-la4% / zno nanoparticles in the removal of rhodamine b from water solution by uvc irradiation.methods: in this study, nanoparticles were synthesized by the sol-gel method. their photocatalytic activity was investigated by uvc irradiation to remove rhodamine b in batch photoreactor. the concentration of rhodamine b in aqueous solutions was measured by the determination of its absorption at the maximum wavelength of 554 nm with a visible-ultraviolet spectrophotometer. the removal amount in the presence of nanoparticles in 21 min of uvc irradiation was analyzed. in addition, a suitable kinetic model for the photocatalytic activity was investigated.results: after 21 min uvc irradiation, the percentage of rhodamine b removal from 11.5% (absence of nanoparticles) to 72.84% (presence of zno), 94.36% (presence of mg 5% / zno), 88.54% (presence of la4% / zno) and 96.23% (presence of mg5%-la5% / zno). the kinetic constants of active nanoparticles were also calculated.conclusion: the results of the study show that zno nanoparticles are effective as a photocatalyst for the removal of rhodamine b from aqueous solutions under uvc irradiation, by doped and co-doped zno with mg2+ and la3+ ions enhance the efficiency of nanoparticles in the removal of rhodamine b. also, results indicated that the kinetic model followed from the pseudo-first order.