ارزیابی روش‌های مختلف تثبیت نانوکامپوزیت tio2-wo3 برروی خاک کیزلگور جهت حذف فتوکاتالیستی علف‌کش کشاورزی

در پژوهش حاضر، مقایسه قابلیت فتوکاتالیست‌های کامپوزیتی tio2-wo3/kieselguhr تولید شده به روش‌های مختلف جهت یافتن موثر‌ترین روش بارگذاری نانوذرات اتصال ناهمگون برروی پایه کیزلگور در فرآیند حذف فتوکاتالیستی علف‌کش پاراکوات مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، فتوکاتالیست‌های کامپوزیتی اتصال ناهمگون tio2-wo3/kieselguhr به دو روش توزیع حالت جامد و رسوبی سنتز شدند و توسط آنالیزهای xrd، fesem، edx، ftir، uv-vis و pl مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج آنالیزهای مشخصه‌یابی در کنار تایید صحت نمونه‌های سنتزی، نشان می‌دهد که حضور ساختار کیزلگور به‌عنوان پایه در کنار اتصال ناهمگون tio2-wo3، علاوه‌بر حفظ مورفولوژی نیمه‌رساناها، منجر به کاهش تعداد کلوخه‌ها و انباشتگی نانوذرات tio2 و wo3 می‌گردد که این امر برهم‌کنش بهتر بین پایه و نانوذرات فعال سطحی را موجب می‌گردد. با این حال مقایسه ویژگی‌های نمونه‌های سنتزی به دو روش توزیع حالت جامد و رسوبی بیانگر پراکندگی بهتر نیمه‌رسانا‌های بارگذاری شده برروی پایه، کاهش تعداد کلوخه‌ها در سطح کاتالیست با حداقل میزان مسدود نمودن حفرات کیزلگور و پایین‌تر بودن سرعت بازترکیب جفت‌های الکترون-حفره در نمونه سنتزی به‌روش رسوبی می‌باشد که این امر توسط آنالیزهای xrd، fesem و pl قابل اثبات است. با بررسی عملکرد فتوکامپوزیت اتصال ناهمگون tio2-wo3/kieselguhr سنتز شده به‌روش رسوبی تحت h 2 تابش نور فرابنفش و در شرایط عملیاتی، غلظت آلاینده ppm 5 و مقدار کاتالیست g/l 5/1 میزان حذف فتوکاتالیستی آلاینده پاراکوات به مقدار 84% به‌دست آمد.

investigation of different immobilization methods of tio2-wo3 nanocomposite over kieselguhr for photocatalytic removal of agricultural herbicide

in the present study, the comparison of the potential of tio2-wo3/kieselguhr composite photocatalysts synthesized by different methods with the aim of finding the most effective immobilization method of tio2-wo3 heterojunction nanoparticles were studied in the photodegradation of paraquat herbicide. for this purpose, tio2-wo3 heterostructured photocomposites were synthesized via precipitation and solid-state dispersion (ssd) methods and characterized by xrd, fesem, edx, ftir, pl and uv-vis techniques. the characterization results alongside the confirmation of synthesis accuracy of samples show that the presence of kieselguhr as a support of tio2-wo3 heterojunction not only maintains the morphology and structure of semiconductors but also reduces the aggregation of tio2 and wo3 nanoparticles, which causes a better interaction between the loaded active nanoparticles and the support. however, based on the xrd, fesem and pl analyses, a better dispersion of semiconductors loaded on the support, a reduction in the number of surface agglomerates with a minimum kieselguhr pores blocking, and a decrease in the of electron-hole pairs recombination rate in the precipitation synthesized sample were realized. ultimately, by examining the performance of tio2-wo3 heterostructured photocomposites synthesized via precipitation method under 2h uv irradiation and optimal operation conditions (5 ppm pollutant concentration and 1.5 g/l photocatalyst dosage), 84% of paraquat photocatalytic removal was obtained.