سابقه و هدف:با توجه به کاهش ذخایر آبی و افزایش آلایندههای آلی، تصفیه آب و پساب و همچنین کاهش آلودگیهای محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است. روشهای متفاوتی برای حذف آلایندههای آلی وجود دارد که در سالهای اخیر فرآیند اکسیداسیون پیشرفته بسیار مورد توجه قرار گرفته است.در این تحقیق پس از شناخت دقیق فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، کارایی نانوکاتالیستهای TiO2، TiO2-Zn،TiO2-Zn-Niدر تخریب محلول آبی متیل اورانژ(MO) به عنوان مدلی از رنگهای آزو، با استفاده از تابش لامپ سیاه بررسی شد. مواد و روشها:به منظور تعیین مشخصات نانوکاتالیستها از تکنیکهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. همچنین اندازه ذرات بوسیله معادله شرر با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آنالیز XRDمحاسبه شد. رفتار نانوکاتالیستها برای تخریب محلول آبی متیل اورانژمورد ارزیابی قرار گرفت. اثر 4 پارامتر عملیاتی شامل: بارگیری کاتالیست (TiO2-Zn-Ni)، غلظت اولیه رنگ، PHو غلظت H2O2با استفاده از روش پاسخ سطح برای بهینهسازی فرآیند فتوکاتالیستی حذف رنگ متیل اورانژ در مدت زمان 240 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت.در این مطالعه شبیه سازی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته به منظور حذف رنگ MOبه صورت دو بعدی متقارن و با کمک ماژول های مناسب در نرم افزار ComsolMultiphysics5.0انجام شد. یافتهها:تصاویر SEMنشان داد ذرات نیکل به خوبی روی سطح تیتانیوم دی اکسید قرار گرفتهاند. نتایج آنالیز XRDموفقیت سنتز و ساختار کریستالی نانوذرات را تایید کرد. تخریب فتوکاتالیستی رنگ به صورت تابعی از PHدر مقادیر 3، 7، 9، غلظت اولیه رنگ در غلظتهای mg/L5، 25،15، میزان کاتالیست در مقادیر g/L 0.1، 0.3، 0.5 و غلظت هیدروژن پراکسید در غلظتهای mL/L 1، 8 ، 15 بررسی و به کمک یک معادله چند جملهای درجه دوم مدلسازی شد. سازگاری بین نتایج آزمایشگاهی با مقادیر پیشبینی شده توسط روش پاسخ سطح، نشان دهنده مناسب بودن این مدل و موفقیت آن در بهینهسازی پارامترهای مؤثر در تخریب فتوکاتالیستی MOمیباشد. سینتیک واکنشهای فتوکاتالیستی با این فرض که از معادله لانگمویر-هینشلوود تبعیت مینماید و واکنش درجه اول است، بررسی گردید. (min-10.0031=Kapp) استنتاج:فرآیند فتوکاتالیستی نانوذراتTiO2-Zn-Niبا تابش لامپ سیاه میتواند به عنوان یک روش مؤثر و سازگار با محیط زیست در حذف محلولهای رنگی و تصفیه آب بکار گرفته شود.
