بررسی نقش کاتالیزوری هتروپلی اسیدها و مایعات یونی در حذف متیلن بلو

تولید بالا و کاربردهای گسترده رنگ های سنتزی باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی قابل توجهی می شود. از آنجا که فرآیندهای سنتی فیزیکی، شیمdایی و بیولوژیکی دارای معایبی چون قیمت بالا، اتلاف انرژی و تولید آلودگی های ثانویه ، در طی فرآیند تصفیه می باشند، فرآیندهای حذف رنگ به کمک پلی اکسومتالات ها مورد توجه قرار گرفته اند. پلی اکسومتالات ها ، طبقه ای از آنیون های مولکولی اکسید فلزی هستند که فعالیت فتوکاتالیستی قوی از خود نشان می دهند. در این پژوهش رنگ متیلن بلو توسط کاتالیست های مختلفی همچون مایع یونی با پایه پلی اکسو متالات، کگین، پرایسلر، پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا و نانو پرایسلر حذف گردید. اثر پارامترهایی همچون غلظت اولیه محلول رنگی، مقدار کاتالیست و مقدار آب اکسیژنه در فرآیند تخریب رنگ متیلن بلو توسط مایع یونی، کگین، پرایسلر نیز مورد بررسی قرار گرفت. مایع یونی استفاده شده، روش سنتز منحصر بفردی دارد. نتایج حاصل شده از حذف متیلن بلو توسط این کاتالیست نشان داد که این مایع یونی به خوبی قادر به حذف رنگ متیلن بلو است. در راستای بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر روی فرآیند به این نتیجه رسیدیم که با افزایش غلظت محلول رنگی اولیه ، سرعت تخریب رنگ کاهش می یابد و با افزایش مقدار مایع یونی تا 5/1 میلی لیتر، سرعت تخریب رنگ افزایش می یابد. هم چنین نتایج نشان دادند که با افزایش مقدار آب اکسیژنه تا 1 میلی لیتر سرعت تخریب رنگ افزایش می یابد و افزودن بیش از این اندازه ، باعث افزایش چندانی در سرعت تخریب نمی شود. در بررسی کارایی کگین که کاتالیستی جامد است، شرایط بهینه شامل غلظت محلول رنگی اولیه برابر 5-10×5/2 مول بر لیتر، مقدار کگین برابر 5/0گرم و مقدار آب اکسیژنه برابر با 2 میلی لیتر بود. در بررسی کاتالیست پرایسلر نیز شرایط بهینه شامل غلظت اولیه محلول رنگی 5-10×5/2 مول بر لیتر ، مقدار پرایسلر برابر02/0گرم و مقدار آب اکسیژنه برابر 2 میلی لیتر بود. از کاتالیست پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا با درصد بارگذاری های مختلف از پرایسلر (10% ، 20% ،30% و50% ) نیز برای حذف رنگ متیلن بلو استفاده شد. نتایج نشان دادند که در درصد بارگذاری پرایسلر برابر 30% ، بهترین نتایج حاصل می گردد. در آزمایشات حذف متیلن بلو توسط کاتالیست نانو پرایسلر مشخص شد که بهترین نتایج زمانی بدست می آید که مقدار کاتالیست 08/0 گرم است. در انتها کاتالیست های جامد در شرایط مشابه از لحاظ کارایی و توانایی آنها در حذف رنگ متیلن بلو مورد مقایسه قرار گرفتند و اثر ساختار کاتالیست در حذف رنگ متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که کاتالیست پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا با درصد بارگذاری پرایسلر برابر30% ، بهترین کاتالیست برای حذف رنگ متیلن بلو است و پس از آن کاتالیست پرایسلر و نانو پرایسلر برای حذف این رنگ مناسب هستند. کاتالیست کگین در میان این 4 کاتالیست به عنوان ضعیف ترین کاتالیست برای حذف رنگ متیلن بلو شناخته شد.