بررسی فعالیت فتوکاتالیستی و سونوکاتالیستی نانوذرات بیسموت اکسید سنتز شده با روش سل-ژل در حذف ترکیبات آلی پساب کارخانه نساجی اردبیل

ساختار شیمیایی مواد رنگزای موجود در پساب صنایع نساجی در برابر فرایندهای تصفیه مرسوم شامل روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مقاوم هستند، راندمان حذف آنها کم است و تولید پساب ثانویه می‌کنند، بنابراین باید از روش‌های پیشرفته دیگری برای حذف ترکیبات آلی این گونه پساب‌ها استفاده شود. در این پژوهش از نانوذرات بیسموت اکسید برای حذف ترکیبات آلی موجود در فاضلاب کارخانه نساجی اردبیل استفاده شد. ابتدا نانوذرات بیسموت اکسید به روش سل ژل سنتز شد و با روش‌های xrd، fesem و drs مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت سونوکاتالیستی و فتوکاتالیستی این ذرات در حذف ترکیبات آلی موجود در فاضلاب کارخانه نساجی اردبیل بررسی شد. نتایج نشان داد که حدود 70 درصد فراوانی ترکیبات شیمیایی، مربوط به ترکیباتn-decane ، n-dodecane، n-tetradecane و hexadecane بودند. در نمونه تحت تاثیر امواج التراسونیک بدون نانو ذره، ترکیبات شیمیایی ndecane، n-dodecane، n-tetradecane، hexadecane- به‌ترتیب به میزان 2.86، 6.25، 8.33، 25 درصد حذف شد، در صورتی که در نمونه تحت تاثیر امواج التراسونیک در حضور نانوذره بیسموت اکسید، ترکیبات شیمیایی ndecane و ndodecane، به‌ترتیب به مقدار 92.14، 95.13 درصد و ترکیبات شیمیایی n-tetradecane و hexadecane بیش از 99 درصد حذف شد. در نمونه تحت تاثیر امواج uv در حضور نانوذره بیسموت اکسید، ترکیبات شیمیایی n-decane و n-dodecane به‌ترتیب به میزان 92.82 و 93.75 درصد حذف و ترکیبات شیمیایی n-tetradecane و hexadecane نیز بیشتر از 99 درصد حذف شدند. نتایج مشخص نمود که فرایند us بدون حضور نانوذره، کارایی اندکی در حذف ترکیبات آلی دارد. در صورتی که هر دو فرایند us/bi2o3  و uv/bi2o3 دارای راندمان حذف بیش از 90 درصد هستند. بنابراین طبق نتایج، افزودن نانوذره bi2o3 به محلول فاضلاب می‌تواند نقش بسزایی در حذف ترکیبات آلی فاضلاب داشته باشد.

Study on Photocatalytic and Sonocatalytic Activity of Bi2O3 Synthesized by Solgel Method in Removing Organic Compounds of Ardabil Textile Factory Effluents

Dye content of the textile industry wastewater has either chemical structure resistant against the purification processes such as physical, chemical and biological treatment methods or low removal efficiency. Thus, alternative methods must be used in order to remove the organic compounds of these effluents. In the present study we used bismuth oxide nanoparticles to remove the organic compounds from effluents of Ardabil Textile Factory. in the present study in order to use nanoparticle technology to remove organic compounds, firstly solgel method was used to synthesize the bismuth oxide nanoparticles, which were examined using XRD, FESEM and DRS techniques. Then, the nanoparticles were examined for their sonocatalytic and photocatalytic activities in the process of removing the organic compounds from the effluents of Ardabil Textile Factory. Results showed that compounds such as nDecane, nDodecane, ntetradecane and Hexadecane accounted for up to 70% of the abundance of chemical compounds. In the nanoparticlefree sample subject to ultrasonic waves, the removal rate of the chemical compounds including nDecane, nDodecane, nTetradecane and Hexadecane was as low as 2.86%, 6.25%, 8.33% and 25%, respectively. In contrast, in the sample containing nanoparticles subject to ultrasonic waves the removal rate for nDecane and nDodecane was as high as 92.14% and 95.13%, respectively, for nTetradecane and Hexadecane was over 99%. In the sample subject to UV and in the presence of bismuth oxide nanoparticles, nDecane and nDodecane was removed by 92.82% and 93.75%, respectively, whereas nTetradecane and Hexadecane was removed by over 99%. results revealed that US without nanoparticles had a little efficiency in removing the organic compounds. Whereas, both the US/Bi2O3 and UV/Bi2O3 processes had a removal efficiency of over 90%. Thus, adding nanoparticles of Bi2O3 to the effluents can make a substantial contribution to the removal of organic compounds from the textile industry effluents.