بررسی رفتار فتوکاتالیزوری و جذب سطحی پتاسیم تیتانات (k4ti3o8) و دی اکسید تیتانیوم تولید شده از کنسانتره ایلمنیت

یکی از فرآیند های نوین جهت فرآوری ایلمنیت (fetio3)، روش نمک شبه مذاب می باشد. در این فرآیند کنسانتره ایلمنیت با محلول غلیظ پتاسیم هیدروکسید (koh) در دمای c°200 واکنش داده و محصولی تحت عنوان ایلمنیت تخریب شده di (decomposed ilmenite) شامل پتاسیم تیتانات (k4ti3o8) و اکسید آهن (fe2o3) حاصل می شود. در این تحقیق ویژگی های فتوکاتالیزوری و جذب سطحی ماده di برای حذف رنگ متیلن بلو از محلول(کمتر از ppm100) بررسی شد. نتایج نشان دهنده قابلیت بسیار ضعیف فتوکاتالیزوری این ماده برای حذف رنگ متیلن بلو بود. آزمایش های جذب سطحی در سه دمای k 298، 313 و 328 به ترتیب حداکثر ظرفیت جذبmg/g 54/32، 33/37 و 04/40 را نشان داد. نتایج جذب تعادلی با چهار مدل ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین رادوشکویچ اعتبار سنجی شد، که مدل لانگمویر بهترین تطبیق با نتایج آزمایشگاهی را نشان داد. همچنین نتایج آزمایش های سینتیک جذب سطحی با سه مدل ریاضی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و الویچ اعتبار سنجی شد، که مدل شبه درجه دوم به عنوان بهترین مدل توصیف کننده انتخاب شد. در بررسی های ترمودینامیکی مقدار و به ترتیبkj/mol 3/1- و31/14 بدست آمد که نشان دهنده خود به خودی و گرماگیر بودن سیستم جذب می باشد. به علاوه در این تحقیق ماده di تحت لیچینگ اسیدی قرار گرفت و با استفاده از لیگاند edta، آهن موجود در محلول لیچینگ جداسازی و رسوب تیتانیل هیدروکسید با استفاده از آمونیاک احیا شده و بدست آمد. پیش ماده بدست آمده در کوره در دمای c°500 تحت کلسیناسیون قرار گرفت ومحصول نهایی، شامل 43/0 درصد اکسید آهن و 23/4 درصد سیلیسیم دی اکسید و 34/95 درصد دی اکسید تیتانیوم بدست آمد. نتایج نشان داد که این محصول در محدوده طول موج فرابنفش جذب نور داشته و همچنین این محصول توانایی حذف فتوکاتالیزوری رنگ متیلن بلو از محلول ppm 20 را به میزان 99%، در مدت زمان 30 دقیقه دارد.