TY - JOUR ID - 43479 TI - تثبیت نانوذره‌های کاتالیستی نوری TiO2 بر روی جاذب متخلخل مزوروزنه MCM-41 به منظور پالایش آب آلوده به آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین JO - نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران JA - NSMSI LA - fa SN - 1022-7768 AU - خان محمدی, مرتضی AU - رحمانی چیانه, فرهاد AU - رهبر شهروزی, جواد AD - دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران AD - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران Y1 - 2022 PY - 2022 VL - 41 IS - 1 SP - 219 EP - 233 KW - نانوذره‌های TiO2 KW - نانوجاذب مزومتخلخل MCM-41 KW - پالایش آب KW - تتراسایکلین DO - N2 - هدف از این پژوهش، سنتز نانو چندسازه TiO2(10)/MCM-41 به روش هیدروترمال-تلقیح و مقایسه عملکرد آن با نانوذره‌های TiO2 خالص برای بررسی نقش پایه سیلیکایی در حذف آنتی­بیوتیک تتراسایکلین می‌باشد. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کاتالیست‌های نوری سنتز شده با استفاده از آنالیزهایXRD ، FESEM،EDX ، PL،DRS  و جذب-واجذب نیتروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه‌های آنالیزهای XRD و EDX  بیانگر سنتز موفقیت آمیز نانو چندسازه TiO2/MCM-41 بود. تصویرهای FESEM و EDX وجود ذره‌های کوچک سطحی در مقیاس نانومتری با توزیع اندازه و پراکندگی یکنواخت در نمونه TiO2/MCM-41 را نشان دادند. همچنین، تصویرهای FESEM نشان دادند که با تثبیت نانوذره‌ها، اندازه آن­ها کاهش می­ یابد و از تشکیل کلوخه­ ها جلوگیری می ­شود. آنالیزهای PL و DRS تأیید کردند که تثبیت نانوذره‌های TiO2 بر روی MCM-41 به ترتیب باعث کاهش باز ترکیب حامل‌های بار و اندازه نانوذره‌های سطحی می‌شود. آنالیز جذب-واجذب نیتروژن نیز نشان داد که نانو چندسازه سنتز شده دارای سطح ویژه‌ بالا (m2/g 972) می‌باشد. بر اساس نتیجه‌های عملکرد راکتوری، درصد تخریب تتراسایکلین توسط نمونه TiO2(10)/MCM-41، 7/67% بیشتر از نانوذره‌های TiO2 می‌باشد. این افزایش راندمان به دلیل ساختار بلوری مناسب TiO2، اندازه کوچک­تر و توزیع یکنواخت نانوذره‌های TiO2، سطح ویژه زیاد، کاهش بازترکیب حامل‌های بار و جلوگیری از توده‌ای شدن کاتالیست نوری در اثر حضور MCM-41 می‌باشد. مطالعه‌های سینتیکی نیز بیانگر سرعت تخریب بیشتر آلاینده توسط نانوذره‌های تثبیت شده و تبعیت نتیجه‌ها از واکنش درجه دوم بود. همچنین، در شرایط عملیاتی غلظت تتراسایکلین  برابر با mg/L 20، مقدار کاتالیست برابر باg/L  5/1 و زمان دو ساعت میزان تخریب 68% به دست آمد. فعالیت به نسبت بالا و بدون تغییر پس از چرخه اول استفاده مجدد به جداسازی دلخواه و در نتیجه، قابلیت استفاده دوباره مناسب TiO2(10)/MCM-41 اشاره دارد. به این ترتیب می­ توان نتیجه گرفت که تثبیت TiO2 روی پایه MCM-41 علاوه بر جداسازی آسان ­تر و بهتر، منجر به بهبود ویژگی‌های نوری و ساختاری و سرانجام، افزایش کارآیی کاتالیست نوری سنتز شده می­ شود. UR - https://www.nsmsi.ir/article_43479.html L1 - https://www.nsmsi.ir/article_43479_0bce3c5f33dc412bd3ea55d633b9c229.pdf ER -