حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزا توسط الکترود اصلاح‌شده با نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیم-اکسیدگرافن و بهینه‌سازی به روش رویه -پاسخ

در این تحقیق، نانوذرات اکسید گرافن سنتز شده به روش هامر بر روی سطح الکترود گرافیتی رسوب داده شد. آزمون‌های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) برای شناسایی نانوذرات اکسیدگرافن به کار گرفته شد. سپس نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیم (TiO2) بر روی سطح الکترود گرافیتی اصلاح شده با ذرات اکسیدگرافن، به روش تبخیر حلال، تثبیت شد. فعالیت کاتالیزور نوری این الکترود اصلاح شده در زمینه رنگبری محلول متیلن آبی (MB)، بررسی شد. همچنین اثر عوامل تاثیرگذار بر فرآیند رنگبری به روش کاتالیزوری نوری، مانند pH محلول، غلظت ماده رنگزای مورد استفاده (mg/l) و مقدار نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیم استفاده شده (mg/l)، مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیب کاتالیزور نوری تهیه شده با مقادیر اندک از نانوذرات کاتالیزور نوری، قادر به رنگبری محلول رنگی MB با بازده 90 % در مدت 120 دقیقه می‌باشد. در ادامه آزمایشات جذب و پایداری به منظور توجیه استفاده از نانوذرات اکسیدگرافن در این تحقیق، بررسی شد. برای بهینه‌سازی فرآیند کاتالیزوری نوری و بررسی تاثیر هم‌زمان عوامل مؤثر به صورت دو به دو توسط نمودارهای سه‌بعدی، مدل رویه-پاسخ به کار گرفته‌شد. نتایج حاصل از بهینه‌‌سازی عددی که اختلاف کمی را بین عدد پیش‌بینی شده (80.56 %) و عددی که به طور تجربی (76.47 %) به دست آمد، نشان داد و همچنین ضریب همبستگی بالا (96.87 %) نشان داد که روش رویه-پاسخ قادر است تا این فرآیند کاتالیزوری نوری را با تعداد کمی از آزمایش‌ها، پیش‌بینی و بهینه‌سازی کند.