تخریب نوری آفتکش 2و4-دی کلروفنوکسی استیک اسید در حضور tio2 و p25/βcd نانو نورکاتالیزگر در راکتور نوری

زمینه و هدف: 2و4- دیکلروفنوکسیاستیک اسید یک علفکش معروف و سمی است که به طور گستردهای برای از بینبردن علفهای هرز پهن برگ در محصولات غلات استفاده میشود. این علفکش در برابر تجزیه بیولوژیکی و شیمیایی در محیط زیست مقاوم است. هدف از این مطالعه، سنتز و بهینه سازی نانو ذرات تیتانیا در تخریب نوری 2و4-دیکلروفنوکسیاستیک اسید از محلولهای آبی در هر دو راکتور نوری جریان ناپیوسته (batch) و جریان پیوسته (flow) شامل دایودهای ساطعکننده نوری (led) است.مواد و روشها: ابتدا نانو نورکاتالیزگر p25/βcd سنتز شد و سپس کارایی آن در تخریب نوری 2و4-دیکلروفنوکسیاستیک اسید با نانو نورکاتالیزگر تجاری p25 در هر دو راکتور نوری با جریان ناپیوسته و پیوسته مقایسه شد. پارامترهای تاثیرگذار شامل دوز نانو نورکاتالیزگر، انتخاب نانو نورکاتالیزگر مناسب، مقدار اولیه β-cd بر روی بستر نانو نورکاتالیزگر، زمان نوردهی و نوع راکتور نوری بررسی شدند. ارزیابی بازده تخریب نوری، با بازده جذب هر نمونه با اسپکتروفتومتر uv-vis در طول موج 284 نانومتر انجام شد.یافته ها: مقدار بهینه نانو نورکاتالیزگر p25 و p25/β-cd به ترتیب g/l 1 و 0/1 بود. بازده تخریب نوری 2و4-دیکلروفنوکسی استیکاسید در راکتور نوری با جریان ناپیوسته در مدت زمان بهینه 5 ساعت به ترتیب 81 و 85 درصد بود. این بازده در راکتور جریان پیوسته، در مدت زمان 5 ساعت در حضور نانو نورکاتالیزگر p25 و p25/β-cd به ترتیب 88/8 و90/4 درصد به دست آمد. همچنین پس از 5 دوره متوالی از کاربرد نانو نورکاتالیزگرها، بازده تخریب نوری در حضور p25 و p25/β-cd به ترتیب 82/6 و 84 درصد به دست آمد که نشان دهنده پایداری قابل توجه آن‌ها است.نتیجه گیری: فرآیند تخریب نوری برای حذف آلاینده های آلی همچون علف کش ها از محیطهای آبی کاربرد موفقیت آمیزی دارد.

photodegradation of the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in the presence of tio2 and p25/βcd nano photocatalysts in the photoreactor

background and aim: the dichlorophenoxyacetic acid (2,4-d) is common and toxic herbicide used around the world to control wide leaf weeds present in cereal crops. this herbicide is resistant to biodegradation and chemical degradation in the environment. the main purpose of this study is synthesis and optimizing of titania nanoparticles and evaluating their effectiveness in photodegradation of 2,4-d from aqueous solutions in both batch and flow photoreactors including light emitting diod (led).materials and methods: the first, the p25/βcd nano photocatalst was synthesized and then its efficiency in the 2,4-d photo degradation was compared with commercial p25 nanophotocatalyst in both of the batch and flow photoreactors. effective parameters include; the effects of nanocatalyst dose, select the best bed of catalyst, the β-cd amount on bed catalyst, irradiation time, kind of photoreactor on the photocatalytic degradation efficiency were investigated. the degradation was monitored using a uv-vis spectrophotometer in 2,4-d absorption band at 284 nm.results: the optimum amount of p25, p25/β-cd nano photocatalysts were 1 and 0.1 g/l, respectively. in batch photoreactor the photodegradation efficiency of 2,4-d after 5 h with p25 and p25/β-cd as a photocatalyst were approximately 81 and 85% respectively. also, in flow photoreactor 2,4-d degradation yeild after 5 h in presence of p25 and p25/β-cd nano photocatalysts were 88.8 and 90.4% respectively. also, after 5 consecutive periods of irradiation, photodegradation efficiency in presence of p25 and p25/β-cd nano photocatalysts were maintained 82.6 and 84%, respectively which indicates their remarkable stability.conclusion: the using of photodegradation process for the removal of organic pollutants, such as herbicides from aqueous solutions, is successful.