استفاده از نقره دوپ شده با نانو ذرات آناتاز TiO۲ بر روی سطح زئولیت Fe-ZSM-۵ برای حذف رنگ آلی تحت نور UV

زمینه و هدف: تخلیه فاضلاب­های رنگی حاصل از عملکرد صنایع رنگ­رزی به آب­های پذیرنده، به دلیل پایداری در محیط زیست، سمی بوده و موجب آسیب به محیط زیست می­شود. حذف رنگ از فاضلاب­های رنگی با روش­های متداول تصفیه فاضلاب مشکل می­باشد. بنابراین، فرایند اکسیداسیون پیشرفته روشی موثر برای حذف این دسته از آلاینده­های آلی می­باشد. روش بررسی: در این مطالعه از نقره دوپ شده با تیتانیوم دی اکسید بر پایه زئولیت Fe-ZSM-۵ برای تجزیه فوتوکاتالیکی رنگ راکتیو ۱۹۵ از محلول آبی با استفاده از نور UV (فرابنفش) استفاده شد که در این راستا اثر نسبت­های مختلف تیتانیوم دی اکسید به Fe-ZSM-۵، غلظت رنگ، غلظت فوتوکاتالیست و pH در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. یافته­ها: آنالیز EDXبا تجزیه و تحلیل عنصری نیمه کمی از سطح نشان داد که Ti  و نقره با موفقیت روی سطح زئولیت  Fe-ZSM-۵قرار گرفتند. در تصاویر SEM اندازه، جهت و مورفولوژی فوتوکاتالیست سنتزی  مورد بررسی قرار گرفت. که ذرات TiO۲ و نقره سنتز شده دارای شکل و اندازه یکنواخت بوده ودارای ابعاد کم­تر از ۵۰ نانومتر می­باشند. آنالیز EDX درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده فوتوکاتالیست سنتزی را ۹۸/۱۹، ۴۸/۵، ۹۵/۵۶ و ۶۵/۱۵به ترتیب برای سیلیس، آهن، تیتانیوم و نقره تعیین نمود و آنالیزXRD  نیز حضور فاز Fe-ZSM-۵، آناتاز TiO۲ و نانوذرات نقره را در فوتوکاتالیست سنتز شده تایید نمود. بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد که کارایی حذف فوتوکاتالیتیکی فوتوکاتالیست نقره دوپ شده با دی اکسید تیتانیوم بر پایه زئولیت Fe-ZSM-۵ به طور معنی داری تحت تاثیر pH می­باشد. کارایی حذف با افزایش pH کاهش یافت. بهترین کارایی فوتوکاتالیستFe-ZSM-۵@TiO۲_Ag در حذف رنگ راکتیو ۱۹۵ (۱۰۰%) در pH برابر ۳، غلظت فوتوکاتالیست ۳۰۰ میلی گرم بر لیتر، غلظت رنگ برابر ۵۰ میلی گرم بر لیتر در مدت زمان ۷۵ دقیقه و نسبت Ag-TiO۲برابر یک به­دست آمد.  همچنین حداقل کارایی حذف رنگ برابر ۳۲% در pH برابر ۹ تحت شرایط بهینه بود. قابلیت استفاده مجدد از فوتوکاتالیست بعد از هفت دور استفاده مکرر از آن معنی­دار بود.  

Keywords:

زئولیت Fe-ZSM-۵ , TiO۲ , رنگ راکتیو ۱۹۵ , فوتوکاتالیست نقره دوپ شده