تهیه و خواص سنجی کلینوپتیلولیت آغشته به نانوذرات تیتانیوم دی اکسید برای حذف آلاینده سموم کشاورزی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
2 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
3 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
doi
10.30479/jmre.2022.16250.1546چکیده
حذف علفکش کشاورزی بنتازون از طریق فرآیند تخریب فتوکاتالیستی با استفاده از کامپوزیت نانوساختار TiO2/Clinoptilolite با هدف مطالعه پتانسیل پایه طبیعی کلینوپتیلولیت و اثر مقدار TiO2 بارگذاری شده بر روی بازده فرآیند، ارزیابی شد. بدین منظور، فتوکاتالیستهای TiO2/Clinoptilolite حاوی مقادیر متفاوتی از دیاکسید تیتانیم (%.wt 40 و 30، 20، 10) با استفاده از روش ساده و ارزان تلقیح مرطوب سنتز شدند و تحت آنالیزهای XRD, FESEM, EDX, BET, PL, UV-vis قرار گرفتند. نتایج تستهای شناسایی صحت سنتز نمونههای سنتزی را تایید کرد و نشان داد که به کارگیری پایه زئولیتی علاوه بر کاهش سرعت بازترکیب جفتهای الکترون- حفره، پراکندگی نانوذرات دیاکسید تیتانیم را بهبود داده و تجمع این ذرات را کاهش میدهد. نتایج تستهای راکتوری نشان داد که با افزایش مقدار بارگذاری TiO2 تا %.wt 30، بازده حذف بنتازون افزایش مییابد که این افزایش به دلیل تعداد سایتهای فعال در دسترس بیشتر است. با افزایش بیشتر مقدار بارگذاری به دلیل افزایش تعداد کلوخهها بر روی سطح کاتالیست و کاهش میزان جذب سطحی، درصد حذف فتوکاتالیستی کاهش مییابد. مطالعات سینتیکی نیز بیانگر سرعت تخریب بیشتر بنتازون به وسیله نمونه حاوی %.wt 30 دیاکسید تیتانیم و تبعیت نتایج از واکنش مرتبه اول است. برای حصول اطمینان از کارآیی فتوکاتالیست منتخب در حذف سایر سموم کشاورزی، کارآیی آن در حذف فتوکاتالیستی علفکش پاراکوات نیز بررسی شد که نتایج نشان از عملکرد مطلوب فتوکاتالیست سنتزی بود. به این ترتیب میتوان نتیجه گرفت که تثبیت مقدار بهینه دیاکسید تیتانیم بر روی کلینوپتیلولیت، علاوه بر جداسازی بهتر و راحتتر به بهبود خواص نوری و ساختاری و در نهایت افزایش عملکرد فتوکاتالیستی منجر میشود.