تخریب الکتروکاتالیستی ماده رنگزای راکتیو آبی 222 در سطح الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم و نانولوله‌های کربنی چنددیواره

در این پژوهش الکترود‌های کربن سرامیک حاوی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم و نانولوله‌های کربنی چنددیواره برای تجزیه ماده رنگزای راکتیو آبی 222 به روش سونوالکتروشیمی پیشنهاد شده است. علاوه بر آن، یک نانوحس‌گر الکتروشیمیایی برپایه الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با اکسید گرافن و نانو اورچین طلا جهت اندازه‌گیری آنی ترکیب ماده رنگزا معرفی گردید. با توجه به خصوصیات ویژه اکسید گرافن و نانو اورچین طلا، نانوحس‌گر طراحی شده ویژگی‌هایی نظیر مساحت سطحی بالا، تسریع انتقال الکترون و ثبات بالا را بخود اختصاص داده است. نتایج اندازه‌گیری ماده رنگزای راکتیو آبی 222 در محدوده غلظتی µm 900 25 با حد تشخیص µm 8 حاکی از مطلوب بودن پاسخ نانوحس‌گر نسبت به ماده رنگزا می‌باشد. در فرآیند تخریب عوامل مختلف موثر بر فرآیند شامل مقدار اختلاف پتانسیل، مقدار نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم، نانولوله‌های کربنی چنددیواره و ph محلول با روش آماری سطح پاسخ بهینه‌سازی شدند. در شرایط بهینه شامل 8.0 ph، اختلاف پتانسیل v 0.90 بر سطح الکترود کربن سرامیک حاوی %wt 2.0 دی‌اکسید تیتانیم، %wt 3.89 نانولوله کربنی چنددیواره طی مدت زمان 120 دقیقه اعمال فرآیند سونوالکتروشیمی 96 % از mm 1.0 غلظت ماده رنگزای تخریب گردیده و 88% از toc اولیه محلول (ppm 121.33) نیز کاهش یافته است.

Electrocatalytic Degradation of Reactive Blue 222 Dye at Carbon Ceramic Electrode modified with Titanium Dioxide Nanoparticles and Multiwall Carbon Nanotube

In this research, we are proposing carbonceramic electrodes containing TiO2 nanoparticles and MWCNT for the degradation of Reactive Blue 222 dyes by sonoelectrochemistry. In addition, an electrochemical nanosensor based on glass carbon electrode modified with graphene oxide and gold nanourchins was introduced to online determination of dye. Due to the special characteristics of nanoaddetive, the proposed nanosensor has unique features such as high surface area, accelerated electron transfer and high stability. The results of determination the Reactive Blue 222 dye in a concentration range of 25900 μM with a detection limit 8 μM depict a good performance of the sensor for determined dye. The degradation process were optimized various factors affecting including the amount of potential difference, the amount of TiO2 nanoparticles, MWCNT and the solution pH by the statistical response surface method. At optimal conditions, including pH 0.8, potential difference 0.90 V on carbon ceramic electrode containing 0.2 wt% TiO2 and 3.89 wt% multiwall carbon nanotube during 120 min applying sonoelectrochemical degradation, 96% of 1.0 mM Reactive Blue 222 was degradaed and 88% of initial TOC value (121.33 ppm) was reduced.