بررسی فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم دی اکسید ترکیب شده با زئولیت در حذف رنگ سافرانین در آب

چكيده مقدمه: یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های محیط زیست در پساب صنایع، رنگ می‌باشد که برای انسان خطرناک بوده و محیط زیست را آلوده می‌نماید. هدف از این پژوهش، تعیین فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم دی اکسید (TiO 2 ) ترکیب شده با زئولیت در حذف رنگ سافرانین در فاز آبی بود. روش‌ها: نانوذرات TiO 2 به روش سل- ژل تولید گردید و ml 5/2 سل- ژل بر روی زئولیت پوشش داده شد. رنگ سافرانین قرمز به عنوان آلاینده مدل انتخاب گردید. آزمایشات با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی رویشی (Scanning Electron Microscopy) و دستگاه پراش پرتو X (X-ray diffraction) جهت تعیین ساختار و مورفولوژی TiO 2 انجام شد. تغییرات شدت رنگ توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 518 نانومتر اندازه‌گیری شد. تأثیر پوشش‌دهی TiO 2 بر روی زئولیت، شدت UV، غلظت اولیه رنگ و نوع بستر فتوکاتالیست در راندمان فتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج XRD نانوذرات TiO 2 دارای دو فاز آناتاز (5/80%) و روتایل (5/19%) بود و یکنواختی نانوذرات در تصاویر SEM آشکار بود. راندمان حذف TiO 2 پوشش داده شده بر روی زئولیت بیشتر از فقط پوشش TiO 2 بود. با افزایش شدت تابش UV از w/m 2 4/2 به w/m 2 9/3 سبب افزایش راندمان فتوکاتالیستی شد و زمانی که غلظت رنگ سافرانین قرمز از mg/L 10 به mg/L 50 افزایش می‌یافت راندمان از 61/91% به 91/77% کاهش یافت. بستر متحرک فتوکاتالیست TiO 2 /Zeolite نیز دارای راندمان بالاتری نسبت به بستر ثابت فتوکاتالیست بود. نتیجه‌گیری: فتوکاتالیست TiO 2 /Zeolite برای حذف رنگ سافرانین قرمز در فاز آبی بسیار مؤثرتر از فتوکاتالیست TiO 2 است، به عبارت دیگر پوشش دادن TiO 2 بر روی زئولیت، راندمان حذف رنگ از محیط آبی را افزایش می‌دهد. در مواردی که کدروت عمده‌ترین مانع در استفاده از فتوکاتالیست TiO 2 /Zeolite با بستر متحرک در تصفیه آب می‌باشد، پیشنهاد می‌شود از فتوکاتالیست با بستر ثابت، به علت عدم ایجاد کدروت در آب، استفاده شود. واژه‌های کلیدی: نانوذرات TiO 2 ، زئولیت، فتوکاتالیست، پرتو فرابنفش، رنگ سافرانین قرمز