بررسی حذف رنگdirect blue71 با استفاده از نانو ذرات tio2 دوپنت شده با روی به صورت بستر چسبیده بر روی بتن

رنگزا ها یکی از منابع مهم آلودگی محیط زیست هستند. بیش از 50 درصد رنگزاهای مصرفی در فرایندهای مخـتلف صنعتی وارد فاضلاب می شود. با تولید و استفاده روز افزون رنگزا های سـنتزی که ساختار پیچیده و پایداری دارند، توجه بیشتری به آلودگی زیست محیطی آنها معطوف شده است. در این میان رنگزاهای آزو حدود 70-50 درصد رنگزاهای مورد استفاده را تشکیل می دهند و جزء مواد آلی سخت تجزیه پذیر و پایدار محسوب می شوند. روش های متداول تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قادر به تجزیه این آلاینده ها تا حد استانداردهای زیست محیطی نیستند و فاضلاب ثانویه ای تولید می کنند که نیاز به یک مرحله اضافی تصفیه دارند. امروزه روش های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف رنگزاها توسعه یافته اند، در این روش ها از اکسیدکننده های قوی مانند رادیکال هیدروکسیل، برای شکستن مولکول های بزرگ استفاده می شود. اکسـیداسیون فتوکاتالیستی توسط tio2 به دلیل سادگی اجرا، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، قابلیت انجام در دما و فشار محیط مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. یکی از اصلی ترین مشکلات استفاده از tio2، شکاف باندی زیاد و سرعت زیاد بازترکیب الکترون و حفره است، برای رفع این مشکل با اضافه کردن دوپنت ها به کاتالیست tio2 شکاف باندی را کم کرده و به این ترتیب راندمان در زیر نورهای با طول موج-های بلندتر افزایش و بازترکیب کاهش می یابد. در این تحقیق کارایی tio2 دوپنت شده با فلز zn در جهت حذف رنگزای direct blue 71 بررسی شد. دوپنت مورد بررسی به روش سنتز القایی تبخیری با آمونیاک ساخته و تصویر xrd از آن تهیه شد. به جهت کنترل ساده تر و نزدیک بودن شرایط به تصفیه خانه ها دوپنت ها بر روی بسترهای بتنی تثبیت شد. برای تثبیت از روش دوغابی استفاده شد و جهت اطمینان از پوشش مناسب تصویر sem تهیه شد. به منظور تعیین شرایط بهینه، اثر پارامترهایی نظیر میزان فتوکاتالیست، ph اولیه، غلظت آلاینده و زمان و نسبت فلز روی به تیتانیوم در مرحله ساخت دوپنت مورد مطالعه قرار گرفت. طراحی آزمایشات به روش تجربی و rsm صورت انجام شد و راندمان بهینه در حالت ph طبیعی رنگزا (9/6)، غلظت رنگزا 53 میلی گرم بر لیتر، غلظت فتوکاتالیست 6/44 گرم بر متر مربع، با نسبت zn/ti برابر با 53/0 و زمان 6 ساعت برابر 87 درصد بدست آمد. همچنین بررسی سینتیک آزمایش نشان داد واکنش شبه مرتبه اول بوده و از روند لانگمایر- هینشلوود تبعیت می کند. در انتها برای تعیین سمیت محصولات نهایی تولید شده lc-mass تهیه شد. نتایج این آزمایش بیانگر تخریب کلیه حلقه های بنزنی و تولید محصولات ثانویه بی ضرر بود.