عنوان
كاربرد نانوفتوكاتاليست اكسيد آهن (III) پوشش داده‌شده با تيتانيوم دي‌اكسيد اصلاح‌شده با واناديك اسيد در حذف رنگ‌هاي آلي
تاريخ دفاع
2/17/2025 12:00:00 AM
كليدواژه فارسي
نانوفتوكاتاليست، تصفيه فاضلاب، سبز مالاشيت، مواد آلي آلاينده، اكسيد آهن
چكيده
اين مطالعه به بررسي كاربرد نانوفتوكاتاليست اكسيد آهن (III) پوشش داده‌شده با تيتانيوم دي‌اكسيد اصلاح‌شده با واناديك اسيد (Fe3O4@TiO2@H2VO3) در فرآيند حذف رنگ‌هاي آلي از محيط‌هاي آبي پرداخته است. هدف اصلي اين پژوهش ارزيابي راندمان نانوفتوكاتاليست مذكور در تخريب رنگ سبز مالاشيت تحت تابش نور مرئي و شناسايي شرايط بهينه براي استفاده از اين نانوفتوكاتاليست در تصفيه فاضلاب بوده است. براي دستيابي به اين هدف، نانوفتوكاتاليست Fe3O4@TiO2@H2VO3 به روش هم‌رسوبي و لايه‌نشاني تهيه شد و ويژگي‌هاي فيزيكي و مورفولوژيكي آن از جمله اندازه ذرات، توزيع سطحي، سطح ويژه و تركيب شيميايي با استفاده از تكنيك‌هاي پيشرفته مانند SEM،EDX ، BET و FTIR مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه نانوفتوكاتاليست Fe3O4@TiO2@H2VO3 داراي خصوصيات مناسبي از جمله سطح فعال بالا و پايداري كافي براي استفاده در فرآيندهاي كاتاليزي است. در بررسي‌هاي آزمايشگاهي، مشخص شد كه اين نانوفتوكاتاليست در شرايط نور مرئي با غلظت 02/0 گرم و در pH برابر با 3، قادر است تا 92 درصد از رنگ سبز مالاشيت را در مدت زمان كوتاهي حذف كند. علاوه بر اين، بررسي‌هاي انجام‌شده نشان داد كه نانوفتوكاتاليست Fe3O4@TiO2@H2VO3 داراي قابليت بازيافت مجدد است و مي‌تواند بدون افت قابل‌توجه در عملكرد، در چندين چرخه استفاده مجدد قرار گيرد. از مهم‌ترين مزاياي اين نانوفتوكاتاليست مي‌توان به سهولت در استفاده، عدم نياز به سيستم‌هاي پيچيده و كاهش هزينه‌هاي عملياتي در مقايسه با روش‌هاي سنتي اشاره كرد. همچنين اين روش نياز به مواد شيميايي پرهزينه مانند هيدروژن پراكسيد را از بين مي‌برد و به‌طور مؤثري فرآيند رنگ‌زدايي را تسريع مي‌كند. استفاده از نانوفتوكاتاليست Fe3O4@TiO2@H2VO3 در فرآيندهاي تصفيه فاضلاب‌هاي آلوده به مواد آلي به ويژه در صنايع رنگ و شيميايي، مي‌تواند به‌عنوان يك راهكار پايدار و كارآمد مطرح شود. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه نانوفتوكاتاليست Fe3O4@TiO2@H2VO3 به‌عنوان يك فتوكاتاليست مؤثر و پايدار، پتانسيل بالايي براي حذف آلاينده‌هاي آلي از محيط‌هاي آبي به‌ويژه رنگ‌ها دارد و مي‌تواند به‌عنوان يك ابزار مؤثر در فرآيندهاي تصفيه آب و فاضلاب در مقياس صنعتي و زيست‌محيطي مورد استفاده قرار گيرد.
شماره ركورد
233477
دانشگاه
دانشگاه اردكان
استاد راهنما
بماني اكرم Bemani Akram , بني طبا سيد حسين Banitaba Seyed Hossein