مطالعه نظری و تجربی جذب سطحی و واکنش های تخریب فتوکاتالیستی ترکیبات آلی با نانو ذرات اکسید روی

جذب سطحی و تخریب فتوکاتالیزوری سه ترکیب آلی (کاربندازیم، ایمیداکلوپراید و متیلن بلو) بر روی سطح نانو ذرات اکسید روی بررسی شد. واکنش های تخریب در فتوراکتور پیرکس متصل به یک لامپ کریپتون انجام شده است. اثر غلظت اولیه ترکیبات آلی در تخریب فتوکاتالیزوری تحت شرایط آزمایشگاهی ثابت شامل شدت نور uv، ph، دما و غلظت فتوکاتالیزور بررسی شد. سینتیک حذف از مکانیسم لنگمویر-هینشل وود پیروی می کند. از این رو مقادیر ثابت تعادل جذب و ثابت سرعت جذب بر اساس این مکانیسم محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که سابستریت ها بعد از 90 دقیقه به میزان بیش از 90 درصد تخریب می شوند . برای به دست آوردن خصوصیات جذب سطحی، سطوح zno به صورت نانو کلاستر zn12o18h12 برای سطح (0001)، zn18o21h6 برای سطح (0 10) و zn24o24 برای سطح (0 2) مدل سازی شدند. در بررسی نظری، محاسبه جذب سطحی بر روی این کلاسترها با روش نظریه تابعی چگالی و سطح محاسباتی b3lyp انجام شد. انرژی های جذب سطحی، تغییرات آنتالپی و انرژی آزاد گیبس برای جذب سطحی ترکیبات آلی در سطوح مختلف محاسبه شدند. سازگاری خوبی بین برخی مقادیر تجربی و نظری محاسبه شده برای انرژی آزاد گیبس جذب مشاهده می شود. نتایج محاسبات نشان دادند که مولکول های آلی ذکر شده به صورت مولکولی یا غیر تفکیکی بر روی سطوح zno جذب می شوند. کلمات کلیدی: جذب سطحی، zno، تخریب فتوکاتالیزوری، dft، نانو ذارت، روش کلاستر