بررسی تغییرات سینتیک واکنش تجزیه آلاینده با استفاده از نانولوله های کربنی اصلاح شده با نانوذرات اکسید روی، تاثیر میزان نانوذرات

زمینه و هدف: با توجه به افزایش روزافزون صنایع مختلف از جمله صنایع رنگرزی، کاهش میزان مواد آلاینده موجود در پساب این صنایع مورد تاکید سازمان حفاظت از محیط زیست می­باشد. بنابراین هدف اصلی این مطالعه حذف آلاینده آلی متیل اورنژ از محیط های آبی با روش فوتوکاتالیست با استفاده از نانوذرات اکسید روی می­باشد. مواد و روش­ها: سینتیک واکنش اکسیداسیون فتوکاتالیستی متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبرید شامل نانولوله­های کربنی چنددیواره آرایش یافته با مقادیر متفاوت از نانوذرات ZnO مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر زمان تابش­دهی (بین ۵ تا ۳۰ دقیقه) و غلظت فتوکاتالیست­ها ( ۱/۰، ۲/۰ و ۵/۰ درصد وزنی) بر روی سینتیک واکنش تجزیه متیل اورانژ بررسی گردید. یافته­ها: سینتیک واکنش حذف آلاینده متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبریدهای سنتز شده ، شبه درجه اول می­باشد. ثابت سرعت واکنش تجزیه متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO نسبت به هیبرید­های مورد بررسی کمتر می­باشد که نشان دهنده کم بودن سرعت واکنش در محلول حاوی ZnO می­باشد. همچنین با توجه به نتایج حاصل شده مشاهده می­گردد که اتصال نانوذرات  ZnO بر روی نانولوله­های کربنی سبب افزایش سرعت واکنش نسبت به نانوذرات منفرد ZnO می­شود.  افزایش میزان نانوذرات آرایش یافته بر روی سطح نانولوله­های کربنی نیز ثابت سرعت تجزیه آلاینده را افزایش می­دهد. نتیجه­گیری: با توجه به نتایج حاصل شده سرعت تجزیه متیل اورانژ با اتصال و افزایش میزان نانوذرات ZnO بر روی سطح خارجی نانولوله­های کربنی افزایش می­یابد. بنابراین با این تکنیک می­توان تجزیه آلاینده­های موجود را تسریع نمود.

Keywords:

kinetic , photocatalyst , ZnO nanoparticles , hybrid , MWCNT , سینتیک , فتوکاتالیست , نانوذرات ZnO , هیبرید , نانولوله کربنی