حذف رنگزای مستقیم آبی 71 (DB71) از محیط آبی در یک راکتور فوتوکاتالیستی بستر ثابت حاوی دانه های لیکای پوشش داده شده با نانوذرات TiO2-Ce

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی کاربردی-دانشکده شیمی-دانشگاه مازندران-بابلسر

چکیده

جداسازی نانوکاتالیزگرها از فاز مایع به دلیل اندازه نانومتری آن‌ها اغلب سبب محدودیت در استفاده از آن‌ها در فرایندهای با مقیاس صنعتی می گردد. برای حل این مشکل اغلب نانوکاتالیزگرها را روی بسترها تثبیت می‌کنند. در این مقاله ابتدا نانوذرات TiO2 دوپه شده با سریم (TiO2-Ce) به روش سل-ژل تهیه شدند. از تکنیک های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس(XRD)، میکروسکوپی الکترون روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، همدماهای جذب-واجذب نیتروژن (BET) برای مشخصه یابی نانوذرات استفاده شد. در ادامه از دانه‌های لیکا (LECA) به عنوان بستر برای تثبیت نانوذرات استفاده شد. مطالعات FE-SEM نشان داد که پوشش یکنواختی از نانوذرات TiO2-Ce در سطح دانه‌های لیکا ایجاد شده است. با چینش منظم دانه‌های لیکا، یک بستر کاتالیزگری ساخته شده و در یک فوتوراکتور با جریان چرخه‌ای نصب شده و حذف رنگ دایرکت بلو 71 (DB71) در فوتوراکتور مطالعه شد. نتایج نشان داد که بستر با وزن 3/5 گرم تحت تابش منبع نور فرابنفش توانایی حذف حدود 96 درصد از رنگزا با غلظت ppm20 را در بازه زمانی یک ساعت دارد. بعلاوه عملکرد دانه‌های لیکای پوشش داده شده در حالت شناور در شرایط نورخورشید نیز بررسی شد؛ نتایج نشان داد که با پرتودهی روزانه به مدت 4 ساعت کاتالیزگر توانایی حذف 94 درصد از رنگ در طی سه روز را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات