عنوان
|
بررسی کارایی بیوچار گرفته شده از چوب گون و اصلاح شده با نانوذرات روی در فعالسازی پراکسی مونوسولفات در حذف رنگ متیل اورانژ
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
.
|
چکیده
|
سابقه و هدف: باتوسعه سریع صنعتی شدن و جهانی شدن در سالهای اخیر،مقدار فرآینده-ای از پساب رنگرزی نساجی به محیط زیست تخلیه شده است. فناوری کنونی توانایی تصفیه پساب براساس الزامات و مقررات موجود را ندارد. بنابراین، کشف و توسعه فناوریهای جدید برای تصفیه انواع مختلف پساب ضروری است. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) دارای مزایای توانایی اکسیداسیون قوی، تجزیه کامل آلایندههای آلی و عدم آلودگی ثانویه هستند و دانشمندان دریافتهاند که معرفی نانوکاتالیستهایی با عملکرد مناسب به AOPها میتواند به اثرات مطلوبی در تصفیه پساب دست یابد. در این مطالعه، کارایی نانوذرات ZnO بارگذاری شده بر روی بیوچار به عنوان کاتالیست و فعالسازی توسط پراکسی مونوسولفات جهت تخریب رنگ متیل اورانژ تحت نور LED بررسی شد. مواد و روشها: در این مطالعه، اثر میزان اکسید روی، پراکسی مونوسولفات، نور، pH،غلظت رنگ، شدت لامپ، دوز کاتالیست، اسکانجرو ارتقادهنده، نوع لامپ مورد بررسی قرار گرفت. سپس به بررسی سنتیک جذب پرداخته شد. در انتها پارامترهای COD و TOC بررسی گردید. همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فوتوکاتالیست با استفاده ازXRD، EDS، FTIR، ، SEM وBET مورد بررسی قرار گرفت. یافتهها: تصاویر SEMنشان داد کهذرات، کروی شکل بوده و اندازه نسبتاً یکسان دارند. با حضور ZnO، تراکم ذرات در مقایسه با Bio اولیه، افزایش یافته است. با افزودن ZnO، اندازه ذرات به محدوده29-159 nmکاهش یافته و اندازه یکسانی رسیدهاند. که این پدیده نشاندهنده جاگذاری مناسب ذرات روی بر روی بیوچار میباشد. نتایج حاصل از BET نشان میدهد افزودن نانوذرات ZnO به بایوچار منجر به افزایش سطح ویژه، میانگین اندازه حفرات و حجم خالی کاتالیست شده است. توجه به نتایج حاصل از آنالیز EDS، وجود مقادیر بالای عناصر O و Zn با درصد وزنی 41/22 و 58/19 به صورت شاخص بر روی جاذب ZnO@Bioنشان میدهد فرایند آغشتهسازی با ZnO به درستی صورت گرفته است. مقادیر بهینه pH، دوز کاتالیست، دوز پراکسی مونوسولفات، توان لامپ، غلظت رنگ به ترتیب 3، 30mg،mg 20، 50W، ppm10، با اسکاجروارتقا دهنده هوادهی به مدت 120 دقیقه تحت لامپ LED به بالاترین درصد حذف معادل 3/97% به دست آمد. تخریب فوتوکاتالیستی رنگ متیل اورانژ با معادله سینیتییکی لانگمویر- هینشلوود (Kaap= 0.026 min-1) مطابقت داشت. استنتاج: فوتوکاتالیست ZnO@Bio (200)توانایی بالایی در حذف رنگ متیل اورانژ داشته و میتواند با عنوان یک فوتوکاتالیست مناسب در فرایند اکسیداسیون پیشرفته جهت تصفیه پساب رنگی مورد استفاده قرار گیرد.
|
پژوهشگران
|
محسن منصوری (استاد راهنما)، حدیث سارایی (دانشجو)
|