بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین توسط نانوکاتالیست های دی اکسید تیتانیوم داپ شده با N-S وP تحت نور مرئی

نویسندگان

1 دکترای تخصصی مهندسی محیط زیست،دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

2 دانشیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران. *(مسوول مکاتبات)

3 استاد گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران، ایران.

4 استاد گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد، ایران.

5 استاد گروه شیمی و محیط زیست، دانشکده شیمی و صنعت نفت دانشگاه صنعتی شریف، ایران.

doi
10.30495/jest.2023.68888.5729
چکیده

زمینه و هدف: نفتالین یکی از هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای سمی و خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشد و حذف آن از محیط زیست ضروری است. هدف از این تحقیق بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین از محیط‌های آبی با استفاده از نانوکاتالیست‌های TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2تحت نور مرئی در حضور اکسیژن است. روش بررسی: این تحقیق در سال 1399 انجام گرفت. دو فتوکاتالیست TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2به روش سل-ژل سنتز و از آنها برای حذف نفتالین از محیط آبی تحت نور مرئی در حضور اکسیژن، استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه نفتالین،pH، مدت زمان تماس بررسی شدند و ساختار این نانو ذرات با استفاده از تصویر EDAX,SEM و آنالیز DRS بررسی گردید. یافته ها: تصاویر میکروسکوپ الکترونی اندازه ذرات فتوکاتالیست های سنتزی را 10 تا20 نانومتر نشان داد و ضخامت لایه نازک فتوکاتالیست TiO2-N,S/SiO2 و TiO2-P/SPA روی میکروگلوله‌ها به ترتیب برابر 68/698 نانومتر و 73/1 میکرومتر بود. آنالیزDRS نشان داد شکاف انرژی هر دو فتوکاتالیست باریک تر از TiO2 شده و فعالیت فتوکاتالیستی آنها به ناحیه نور مرئی انتقال یافته است. در شرایط بهینه حذف نفتالین مقادیر pH، زمان, غلظت نفتالین، و راندمان حذف به ترتیب برای فتوکاتالیست TiO2-N-S ، معادل 5، 50، 25، 23/94 و برای TiO2-P برابر 5، 40، 25، 39/97 به دست آمد (Pv<0.05). بحث و نتیجه گیری: این فتوکاتالیست ها می توانند به عنوان یک روش نوین، موثر و کاربردی در تصفیه آب و پساب‌های صنایع حاوی نفتالین، تحت نور خورشید و نور مریی استفاده شوند.