اثر برهم کنشی پراکسید هیدروژن ونانوفوتوکاتالیست‌های احتراقی در حذف مواد رنگزا از محیط‌های آبی

زمینه و هدف: نظر به آلودگی پساب‌های صنعت نساجی بعنوان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب و بدلیل دارا بودن مواد رنگزای آلی زیست تخریب ناپذیر ،در این پژوهش اثر برهم کنشی پراکسید هیدروژن و نانوفوتوکاتالیستها در فرایند اکسیداسیون پیشرفته با بررسی پارامترهای موثر در تخریب آلاینده‌ها مورد مطالعه قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در این پژوهش به منظور بررسی اثر پراکسید هیدروژن بر رنگبری رنگزای اسید قرمز 18 وتاثیر استفاده همزمان نانوفتوکاتالیست، در ابتدا ذرات کاتالیست zno:ag:nd به روش احتراقی سنتز شد. آنالیز‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی ( fesem) طیف سنجی پراش اشعه ایکس(eds)پراش اشعه ایکس (xrd)برای شناسایی مشخصات کاتالیست انجام شد سپس تاثیر پارامترهای عملیاتی مهم از جمله غلظت رنگزا (ppm3010) ،(93) ph،مقدار فتوکاتالیست(g.l 1 0/1-0/02( دما) c °3050( ،غلظت پراکسید هیدروژن(112 (f=مورد بررسی قرار گرفت. مدلسازی فرایند با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد.یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد با افزودن پراکسید هیدروژن به ذرات فتوکاتالیست راندمان رنگبری افزایش یافته اما افزودن کاتالیست به مقدار بهینه پراکسید هیدروژن موجب کاهش راندمان رنگبری گردید.همچنین شرایط بهینه فرایند برای حذف ماده رنگزا بشرح (21/6ph=) و مقدار فتوکاتالیست g.l 1 08/0 ، 9f= بدست آمد. نتایج مطالعات ترمودینامیکی گرماگیر بودن فرایند را نشان داده و مدلسازی فرایند بیانگر انطباق مناسب نتایج تئوری و تجربی بود.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج بدست آمده فرایند استفاده از کاتالیست و پراکسید هیدروژن تکنیک کارامد جهت حذف رنگزا ازمنابع آبی می‌باشد.

Interaction of Hydrogen Peroxide and Nanophotocatalysts Produced Via Combustion Method; Its Influence on Dye Removal of Aquatic Environments

Background: Due to the large volume of water consumed in textile industry and producing the colored wastewater containing nonbiodegradable organic dyes, in the present study the interaction of hydrogen peroxide and nanophotocatalyst in the advanced oxidation process was investigated.Methods: In this research, after synthesizing of nanophotocatalyst (ZnO:Ag:Nd) the effect of hydrogen peroxide on dye removal process, and its interaction with the catalyst was investigated. photocatalyst was characterize by (FESEM) Fieldemission Scanning Electron (EDS) Energydispersive Xray spectroscopy (XRD) Xray diffraction methods. Then, the effect of important operating parameters such as dye concentration (1030 ppm), pH (39), The amount of photocatalyst (0.020.1g.L1) temperature (3050 °C), hydrogen peroxide concentration (F=211) was evaluated in AOPs process. Process modeling was done by using the response surface methodology.Results: The results showed that by adding hydrogen peroxide to photocatalyst particles, the efficiency of decolorization was increased, but the addition of catalyst to the optimum amount of hydrogen peroxide reduced the efficiency of decolorization. Also, the optimum conditions for the removal of dye matter (pH=6.21) and the amount of photocatalyst 0.08g.L1, F=9was achieved. The results of the thermodynamic studies showed the endothermic reaction of the process, and process modeling indicated that the theoretical result were in accord with the experimental results.Conclusion: Based on the results, combination of using catalysts and hydrogen peroxide is an effective technique for dye removal of aqueous solution.