جلسه دفاع از پایاننامه: احمد وکیلیتجره، گروه مهندسی محیط زیست
خلاصه خبر: بررسی نانوکامپوزیت با قابلیت استفاده مجدد TiO2/Fe3O4/CNT در حذف آلایندههای سختتجزیهپذیر از آب
چکیده: استفاده از فناوری نانو در حذف آلایندهها به روش فتوکاتالیستی در سالهای اخیر شناختهشده است اما به دلیل مشکلاتی که در کاربرد این مواد وجود دارد فقط در سیستمهای تحقیقاتی مورداستفاده قرار گرفتهاند. ازجمله این مشکلات میتوان به هزینه بالای تولید این مواد و مشکلات زیستمحیطی ناشی از انتشار آن اشاره کرد. در تحقیقات اخیر بهعنوان یک راهحل، محققان اقدام به مغناطیسی کردن نانوذرات فتوکاتالیستی با نانو ذرات اکسید آهن کردهاند و نانوکامپوزیتهای مانند TiO2/Fe3O4 ساختهشده که با یک میدان مغناطیسی ساده میتوان نانو مواد را جمعآوری کرده و دوباره مورد استفاده قرارداد اما یکی از عمده مشکلات این روش کاهش بسیار زیاد فعالیت فتوکاتالیستی نانو ذرات TiO2 است. در این تحقیق برای حل این مشکل نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4 با نانولوله کربن (CNT) ترکیب شد تا بهوسیله آن فعالیت فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت افزایش یابد؛ و علاوه بر آن برای اندازهگیری فعالیت فتوکاتالیستی آن، از لامپهای زنون که طیفی مشابه نور خورشید دارد استفاده شد تا خطر استفاده از نور UV بهعنوان منبع نوری خطرناک نیز برطرف شود، همچنین انتظار میرود، مشکلات زیستمحیطی و هزینهی بالای آن، از طریق بازیابی و استفاده مجدد این مواد حل شود. در این تحقیق جهت بررسی فعالیت فتوکاتالیستی نانو کامپوزیت راندمان حذف رنگزای اسید قرمز 14 بهعنوان نماینده آلایندههای سختتجزیهپذیر توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT تحت تابش نور مرئی بررسی و بهینهسازی گردید. همچنین آزمایشهای شاهد شامل بررسی حذف رنگزا توسط نانومواد TiO2 بهتنهایی، TiO2/Fe3O4 و نور بدون حضور نانوکاتالیست انجام شد. شرایط بهینه پارامترهای مؤثر بر فرآیند شامل، غلظت رنگزا 50 میلیگرم بر لیتر، غلظت نانوکامپوزیت gr/L 5/0، 7 =pH، میزان اکسیژن محلول 4/7 میلیگرم بر لیتر، شدت تابش W/m2 120 و زمان واکنش 6 ساعت شد که در این شرایط و تحت تابش نور مرئی ناشی از لامپ زنون W 55 راندمان حذف رنگزا اسید قرمز 14 توسط TiO2/Fe3O4/CNT برابر 63/95 درصد اندازهگیری شد. همچنین در شرایط بهینه راندمان حذف رنگزا تحت تابش مستقیم نور خورشید توسط هرکدام از نانومواد TiO2، TiO2/Fe3O4 و TiO2/Fe3O4/CNT به ترتیب برابر 53/89، 19/21 و 27/86 درصد شد. جهت بررسی کاربرد نانوکامپوزیت در حذف دیگر آلایندهها راندمان حذف رنگزاهای MO، RR76 و AB19 در شرایط بهینه اندازهگیری شد که به ترتیب 22/16، 51/99 و 02/66 درصد شد. همچنین قابلیت استفاده مجدد از آن در 5 دوره بررسی شد که تنها 79/7 درصد کاهش در راندمان حذف رنگزا اسید قرمز 14 مشاهده گردید. با توجه به نتایج بهدستآمده، پایدار بودن منبع نوری خورشید و قابلیت بازیابی و استفاده مجدد از نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT میتوان گفت استفاده از آن در حذف آلایندههای سختتجزیهپذیر مقرونبهصرفه و کاربردی است. 4 بهمن 1396 / تعداد نمایش : 2005
|