بازیابی فوتوکاتالیستی کربن فعال گرانوله دارای ذرات zno تثبیت شده بر روی آن

کربن فعال، بعنوان جاذبی که در صنایع مختلف کاربرد دارد، پس از اشباعیت، به زباله تبدیل میشود که باید دفع شود. از لحاظ زیست محیطی و اقتصادی یکی از بهترین روشهای دفع، بازیابی کربن فعال اشباع است. مزایای بازیابی فوتوکاتالیستی باعث شده است که این روش ازبین روش های مختلف بازیابی، بیشتر مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش کربن فعال گرانوله به عنوان جاذب، نانو ذرات zno با ابعاد nm30-20 به عنوان فوتوکاتالیست برای بازیابی کربن فعال گرانوله و ماده ی رنگزای راکتیو قرمز43 به عنوان آلاینده مدل مورد استفاده قرار گرفته اند. در این کار پژوهشی نانو ذرات zno بر روی کربن فعال گرانوله تثبیت شد. به این منظور ابتدا کربن فعال گرانوله برای پیش تیمار، به مدت 3 ساعت داخل محلول naoh 2m در حمام التراسونیک قرارگرفت و پس از خشک کردن، با نانو ذرات zno که به صورت سوسپانسیون آبی به مدت 30 دقیقه تحت التراسونیک قرار گرفته بودند، مخلوط شد. پس از تنظیم ph، سوسپانسیون برای مدت مشخص در حمام التراسونیک قرار گرفت و در نهایت پس از فیلتراسیون و خشک کردن، در محیط نیتروژن در دمای مشخص به مدت یک ساعت کلسینه شد. اشباع سازی نانوکامپوزیت gac-zno حاصل با ماده رنگزا، با قرار دادن آن داخل محلول ماده ی رنگزای rr43 انجام شد. سپس نانوکامپوزیت اشباع، برای انجام فرآیند بازیابی، تحت تابشuv قرار گرفت. از تماس مجدد نانوکامپوزیت بازیابی شده با محلول ماده ی رنگزای rr43 برای اندازه گیری ظرفیت بازیابی شده بهره گرفته شد. آنالیز غلظت رنگ باقیمانده با استفاده از نمودار کالیبراسیون و طول موج ماکزیمم جذب ماده رنگزا و بوسیله اسپکتروفتومتر انجام شد. برای مدلسازی و بهینه سازی تهیه نانوکامپوزیت gac-zno از تکنیک طرح مکعب مرکزی روش رویه پاسخ استفاده شد و تأثیرات منفرد و متقابل متغیرهای مستقل فرآیند بر روی متغیر پاسخ که راندمان حذف ماده رنگزای rr43 است، بررسی گردید. شرایط بهینه بدست آمده توسط طرح مکعب مرکزی روش رویه پاسخ برای متغیرهای نسبت gac/zno، دمای کلسیناسیون، مدت زمان التراسونیک و ph در مرحله تهیه نانوکامپوزیت به ترتیب برابر با 300،5، 210و 4 تعیین گردید. در شرایط بهینه ظرفیت نانوکامپوزیت gac-zno بیش از 83% بازیابی شد. نتایج حاصل از آنالیز واریانس نشان دادند که مدلهای پیشنهادی به طور مناسب قادر به پیش بینی بازده حذف rr43 در شرایط مختلف است. به منظور بررسی خواص سطحی نانوکامپوزیت تهیه شده و نشان دادن نانو ذرات zno تثبیت شده بر روی کربن فعال گرانوله از تصاویر sem و طیف xrd و ft-ir بهره گرفته شد.