مطالعه کارایی و سینتیک تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از محلول‌های آبی به وسیله نور خورشید در حضور نانوذره اکسید روی

زمینه و هدف: 4-کلروفنل یکی از مشتقات فنل است که از منابع مختلفی وارد محیط زیست می‌شود و در لیست آلاینده‌های الویت‌دار قرار دارد. در این مطالعه کارایی و سینتیک فرایند تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از محلول آبی به وسیله نور خورشید در حضور نانوذره اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت. روش کار: مطالعه حاضر یک مطالعه تجربی می‌باشدکه به‏صورت ناپیوسته انجام شد. مقادیر مشخصی از نانوذرات اکسید روی به محلول آبی 4-کلروفنل با غلظت 25 تا200 mg/L افزوده شد و طی ساعات میانی روز از ساعت 10:30 صبح تا 15:30 بعد از ظهر در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار گرفت. در این مطالعه تاثیر پارامترهایی از جمله دوز کاتالیست، pH، غلظت اولیه آلاینده و زمان تماس بررسی شدند. غلظت باقیمانده 4-کلروفنل به وسیله دستگاه HPLC اندازه‌گیری شد. میزان حذف کل کربن آلی محلول توسط دستگاه TOC Analyzer اندازه گیری شد. ‌ یافته ها: نتایج نشان دادند که با استفاده از انرژی نور خورشید بعنوان منبع تامین انرژی، حداکثر راندمان حذف 4- کلروفنل در شرایط pH خنثی و قلیایی و زمان تماس 5 ساعت و دوز کاتالیست g/l5/1 تقریباً 72 درصد بدست آمد. کارایی حذف با افزایش pH و زمان تماس افزایش یافت. بر اساس مدل Langmuir-Hinshelwood سینتیک واکنش تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از واکنش شبه درجه یک تبعیت می‌کرد. نتیجه گیری: با استفاده از نور خورشید بعنوان تنها منبع انرژی مورد نیاز واکنش و کاربرد اکسید روی در اندازه نانو به عنوان کاتالیزور، می‌توان آلاینده 4-کلرو فنل را از محیط‏های آبی به میزان قابل توجهی تجزیه نمود.