بررسی اثر غلظت دی اکسید تیتانیوم و هیدروژن پراکسید بر روی بازده حذف فتوکاتالیستی 2-نیتروفنول

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد،گروه محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

4 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه کلگری، کلگری، کانادا

5 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

در این تحقیق، اثر متقابل فتوکاتالیست و هیدروژن‌ پراکسید تحت تابش طبیعی خورشید، در تجزیه آلاینده‌ی صنعتی 2-نیتروفنول بررسی‌ شد. برای این منظور، از نانو فتوکاتالیستTiO2 (P25) استفاده شد و اثر پارامترهای مختلفی شامل غلظت نانو فتوکاتالیست، غلظت هیدروژن‌ پراکسید و استفاده‎ی همزمان از فتوکاتالیست و هیدروژن‌ پراکسید بر روی درصد حذف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، نقطه‌ی بهینه‌ی غلظت نانو فتوکاتالیست و هیدرون‌ پراکسید، زمانی که هر یک به‌ تنهایی جهت حذف 2-نیتروفنول مورد استفاده قرار‌ گیرند، به‌ترتیب 1000 میلیگرم بر لیتر و 200 میلی‌مولار است. همچنین مشخص شد، در واکنش‏های حذف خورشیدی آلاینده 2-نیتروفنول نرخ حذف توسط هیدروژن پراکسید به تنهایی می تواند بیشتر از این نرخ توسط P25 باشد. از طرف دیگر، استفاده‌ی همزمان از این دو ماده در بهبود بازده‌ی حذف آلاینده موثر بوده و موجب کاهش غلظت بهینه‌ی (موردنیاز از) آن‌ها می‎گردد. با این حال، غلظت های بالای هیدروژن پراکسید، به دلیل وجود اثر مخربِ مقدار اضافیِ آن، باعث کاهش بازده می‌شود. در حالت بهینه نهایی، غلظت P25 و هیدروژن ‌پراکسید، به ترتیب 750 میلی‌گرم بر لیتر و 150 میلی‌مولار بدست آمد و در این نقطه، درصد حذف 2-نیتروفنول، بعد از تنها یک ساعت تابش نور خورشید، به 95 درصد رسید.

کلیدواژه‌ها