حذف سم دیازینون از آب در فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از uv-led و نانو ذرات tio2 و zno

در این پژوهش تهیه و تولید نانو ذرات دارای قابلیت فعال شدن با ال¬ایی¬دی¬های کم مصرف با طول موج 385 و 395 نانومتر جهت حذف فتوکاتالیستی سم دیازینون از آب موردمطالعه قرار گرفت. در این ارتباط نانو ذرات tio2 وzno تولیدگردید و کارایی آن ها در حذف فتوکاتالیستی دیازینون بررسی و با نانو ذرات تجاری مقایسه شدند. همچنین اثردوپینگ فلزی و نافلزی برکارایی فتوکاتالیستی tio2و zno بررسی گردید. در شرایط ph7، 100 میلی¬گرم بر لیتر کاتالیست و غلظت3/1 میلی¬گرم¬بر¬لیتر دیازینون کارایی اکسیدتیتانیوم و اکسید روی تجاری به ترتیب 5/16 و 7/13 درصد به دست آمد. از میان عناصر مختلف مطالعه شده دپه نمودن اکسید تیتانیوم با استفاده از تیواوره، آهن و فلوراید(md-tio2) بیشترین فعالیت کاتالیستی را ایجاد نمود. md-tio2 تولیدشده نانو ذراتی با منافذ مزوپور و اندازه کریستال 7/6 نانومتر و سطح ویژه 4/104m2/g تعیین گردید و در شرایط یکسان نسبت به tio2 تجاری 1/71 % و نسبت به tio2 تولیدی13/50% افزایش فعالیت کاتالیستی نشان داد. بررسی اثر افزایش مقدار کاتالیست از 25 تا 300 میلی¬گرم از 8/44 تا 3/96 درصد افزایش یافت. براساس نتایج در زمان واکنش 100 دقیقه حدود 67 درصد معدنی سازی نیز صورت گرفت. کینتیک فرایند نشان داد که حذف و معدنی سازی دیازینون با استفاده از نانو ذرات md-tio2 و uv-led از مدل کینتیکی درجه اول کاذب پیروی می¬نماید. ثابت سرعت واکنش در حذف و معدنی سازی دیازینون 973/0 و 541/0 h-1 است. ثابت سرعت درجه دوم رادیکال هیدروکسیل که بر اساس کینتیک مقایسه¬ای تعیین گردید برابر109 ×7/2 m-1 s-1 به دست آمد. به منظور تعیین سمیت محصولات نهایی واکنش از تست بازدارندگی نوری ویبریوفیسچری استفاده شد که براین اساس ic20 محصولات نهایی واکنش uv-led/md-tio2 نسبت به قبل فرایند حدود50000 برابر افزایش یافت. همچنین بررسی میزان انرژی مصرفی نسبت به انرژی مصرفی در فرایندهای فتوکاتالیستی حذف سموم فسفره با استفاده از لامپهای گازی بصرفه بودن این فرایند را تاکید می¬نماید.