بررسی تأثیر نوع اشعه فرابنفش در کارایی حذف فتوکاتالیستی آلاینده زایلن در هوا توسط نانوذرات TiO2 تثبیت‌شده بر روی بستر زغال فعال

سابقه و هدف: امروزه فتوکاتالیست بخش عمده‌ای از تحقیقات در حوزه‌های علمی از قبیل فیزیک، شیمی و مهندسی سطح را از آن خود کرده است و امید آن می‌رود که بتوان برای رفع مشکلات مختلف زیست محیطی، راه‌حل‌های مناسبی را به کمک این علم به‌دست آورد. در این مطالعه با تثبیت نانوذرات TiO2 بر روی جاذب زغال فعال و عبور جریان هوای آلوده به غلظت‌های مختلف از آلاینده زایلن، اثر نوع لامپ UV (Ultraviolet) بر کارایی حذف زایلن مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌‌ها: در این مطالعه تجربی پس از تثبیت نانوذرات بر روی بستر زغال فعال، ویژگی‌های کاتالیست‌های تولیدشده با تعیین سطح ویژه با استفاده از آنالیز BET (Brunauer–Emmett–Teller) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شدند. برای تولید بخار زایلن از سیستم غلظت‌ساز دینامیک استفاده گردید. همچنین، کارآیی حذف فتوکاتالیستی زایلن با سه غلظت ورودی از آلاینده تحت تابش اشعه‌های فرابنفش در نواحی طول موج‌های A و C مورد مطالعه قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج حاصل از آنالیز BET و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که نانوذرات به‌خوبی بر روی بستر زغال فعال تثبیت شده‌اند. علاوه‌براین، کارایی حذف فتوکاتالیستی در غلظت‌های 50، 100 و 300 بخش بر میلیون به‌ترتیب برابر با 87/8، 98/8 و 90/8 درصد به‌دست آمد. شایان ذکر است که تفاوت معناداری در کارایی حذف فتوکاتالیستی زایلن تحت تابش اشعه UV-A و UV-C مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: مطابق با نتایج مطالعه حاضر، غلظت ورودی آلاینده بر روی کارایی حذف فتوکاتالیستی آن اثرگذار می‌باشد؛ اما تفاوت معناداری در کارایی حذف زایلن تحت تابش اشعه UV-A و UV-C مشاهده نگردید.  

Keywords:

photocatalytic removal , TiO2 nanoparticles , UV-A , UV-C , حذف فتوکاتالیستی , نانوذرات TiO2 , اشعه UV-A , UV-C