تجزیه فتوکاتالیستی مواد آلی طبیعی در آب با استفاده از نانو ذرات اکسید روی/مولیبدن تثبیت شده بر روی سفال

زمینه و هدف: حضور آلاینده‌های آلی در منابع آب تهدیدی جدی برای سلامت انسان هستند. فرایند تجزیه فتوکاتالیستی روشی نوین برای حذف کارآمد این آلاینده ‌های در تصفیه آب به شمار می‌ رود. هدف از این مطالعه بررسی فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات اکسید روی/مولیبدن تثبیت شده بر روی سفال در حذف مواد آلی از آب بود.مواد و روش ‌ها: این مطالعه به صورت تجربی با استفاده از یک رآکتور آزمایشگاهی به حجم 1 لیتر و مجهز به یک همزن، سه صفحه سفالی پوشش داده شده با نانوذرات و 5 عدد لامپ uv به صورت ناپیوسته انجام شد. نانوذرات اکسید روی و اکسید روی/مولیبدن به روش هیدروترمال سنتز شدند و با استفاده از آنالیزهای sem، xrd و ftir مشخصه‌یابی شدند. در این تحقیق اثر پارامترهای عملیاتی شامل غلظت‌های اولیه مواد آلی، زمان تماس، درصد آلایش، مقدار کاتالیست، شدت تابش و ph مورد بررسی قرار گرفته است. یافته ها: نتایج نشان داد که در فرایند مورد بررسی با افزایش ph از 3 تا 11 و غلظت اولیه مواد آلی از 10 تا 80 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف مواد آلی به ترتیب 53/7 و 65/5 درصد کاهش یافته است ولی با افزایش مقدار نانوذرات از 2 تا 8 میلیگرم بر سانتیمتر مربع، زمان تماس از 10 تا 120 دقیقه، مقدار آلایشگر از 0/5 تا 2 درصد و شدت تابش از 0/075 تا 0/265 وات بر متر مربع  راندمان حذف مواد آلی به ترتیب 33/93، 52/45، 11/7 و 42/02 درصد افزایش یافته است. به علاوه نتایج نشان داد که در شرایط یکسان کارایی فرایند فتوکاتالیستی برای حذف مواد آلی با استفاده از نانوکاتالیست اکسید روی/مولیبدن 22/97 درصد بیشتر از کارایی این فرایند با استفاده از نانوکاتالیست اکسید روی به تنهایی است. نتیجه گیری: با توجه به یافته ‌های این تحقیق می ‌توان بیان نمود که استفاده از فرایند تجزیه  فتوکاتالیستی با استفاده از نانوذرات اکسید روی/ مولیبدن روشی کارآمد برای حذف آلاینده ‌های آلی در آب می‌ باشد.

evaluation of the efficiency of photocatalytic degradation process using mo/zno nanoparticles stabilized on pottery in removing natural organic matter from water

background: the presence of organic pollutants in water resources is a serious threat to human health. the photocatalytic degradation process is a novel method for the efficient removal of these pollutants in water purification. the purpose of this study is to investigate the effect of photocatalytic process using molybdenum/zinc oxide nanoparticles immobilized on clay plates for removing organic matter in water.materials and method: this study was carried out experimentally using a laboratory reactor with a volume of 1 liter and equipped with a stirrer, three clay plates coated with nanoparticles  and 5 uv lamps in a discontinuous manner. zinc oxide and zinc oxide/molybdenum nanoparticles were synthesized by hydrothermal method and characterized by sem, xrd and ftir analysis. the effect of operating parameters including initial concentrations of humic acid, contact time, dopant percentage, amount of catalyst, radiation intensity and ph on the removal efficiency of organic matter was investigated.results: the results showed that with an increase in ph from 3 to 11 and initial concentration of humic acid from 10 to 80 mg/l the efficiency of organic matter removal decreased by 53.7 and 65.5% respectively, but with an increase in the amount of nanoparticles from 2 to 8 mg/cm2, contact time from 10 to 120 minutes, dopant from 0.5 to 2% and radiation intensity from 0.75 to 0.265 w/m2, the efficiency of organic matter removal increased by 33.93, 52.45, 11.7 and 42.02% respectively. in addition, the results showed that under the same conditions, the efficiency of the photocatalytic process for removing organic matter using mo/zno is 22.97% higher than the efficiency of this process with pure zno.conclusion: according to the findings of this research, it can be stated that the use of photocatalytic degradation process using molybdenum/zinc oxide nanoparticles is an efficient method to removing organic pollutants in water.