بررسی کارایی نانوذره zno:cuo در تخریب فتوکاتالیستی رنگدانه اسیدبلاک 1 در حضور نور خورشید

زمینه و هدف: روزانه میلیون ها لیتر پساب رنگی از صنایع نساجی وارد محیط زیست می شود. این پساب ها معمولاً غیرقابل تجزیه بیولوژیک بوده و سبب مشکلات جدی برای انسان و موجودات آبزی می گردند. لذا هدف این مطالعه ارزیابی تخریب رنگدانه اسید بلاک 1 با استفاده از نانوذرات اکسید روی آلایش شده با مس به عنوان کاتالیست در حضور نور خورشید بود.روش کار: این تحقیق، یک مطالعه کاربردی- توسعه ای بود که طی آن نانوذره zno:cuo سنتز و خصوصیات شیمیایی آن توسط روش پراش اشعه ایکس ارزیابی گردید. جهت بررسی کارآیی فتوکاتالیستی نانوذرات حاصل نمونههای سنتتیک از رنگدانه اسید بلاک1 به تعداد مورد نیاز تهیه شد و اثر پارامترهای مختلف نظیر غلظت اولیه رنگدانه، دوز فتوکاتالیست و ph برکارایی فرایند تخریب بررسی شد و نتایج با کمک روابط سینتیکی تحلیل شد.یافته ها: نتایج نشان داد که نانوذرات سنتز شده نامتجانس بوده و در اندازه در حد نانو و بدون کلوخگی هستند. همچنین مشخص شد که میزان تخریب رنگدانه با افزایش غلظت رنگدانه و مقدار فتوکاتالیست کاهش می یابد. ضمناً مشاهده شد که میزان تخریب رنگدانه با کاهش ph محلول سبب افزایش نرخ تخریب فتوکاتالیستی شد، زیرا تحت شرایط اسیدی رادیکالهای هیدروکسیل اکسیدکننده غالب در محیط هستند. نتایج نشان داد که سینتیک واکنش از معادله langmuir-hinshelwood پیروی می کند.نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده نتیجه گیری می شودکه نانوذرات سنتز شده کارایی بالایی در تخریب رنگدانه در مقایسه با اکسیدروی خالص دارند و می توانند به عنوان یک فتوکاتالیست موثر جهت تخریب رنگدانه ها از پساب های رنگی مورد استفاده قرار گیرند.

efficiency of zno:cuo nanoparticles in photocatalytic degradation of acid black 1 in presence of sunlight

background & objectives: millions of liters colored effluent is daily discharged into the environment by textile industries. these effluents are usually non-biodegradable and pose a serious problem to human and aquatic life. the aim of this study was to evaluate the degradation of acid black 1 using zno nanoparticle doped with the cuo as a catalyst in presence of the sunlight.methods: this study was an applied research in which zno:cuo nanoparticle was synthesized and its chemical properties was evaluated by x-ray diffraction (xrd). to evaluate the photocatalytic efficiency of synthesized nanoparticles, acid black 1 was prepared and the effects of parameters such as initial dye concentrations, photocatalyst dose, and ph on the photocatalytic process were studied. the results were analyzed using kenetic equations.result: the results showed that the synthesized particles are heterogeneous and have nanoscale size with no agglomeration. dye degradation decreased with increasing the dye concentration and nanoparticle dose. it is observed that photocatalysis degradation rate of dye to increase with decreasing solution ph, because hydroxyl radicals are the dominant reactive oxidant under acidic ph. it was also found that the photocatalysis degradation to follow the langmuir-hinshelwood kinetic equation.conclusion: it is concluded that the synthesized nanoparticles have a high potential for dye degradation comparing to pure zno and can be used as an effective photocatalyst for degradation of dyes form colored effluents.