بررسی حذف آلاینده های رنگی در محیط آبی به روش فوتوکاتالیستی با استفاده از اکسیدهای فلزی مختلط با ساختار نانو

در این پروژه حذف فوتوکاتالیتیکی رودامینb توسط سیستم uv/bi2o3 مطالعه گردید و متیل اورانژ توسط سیستم vis light/ag2o-bi2o3 مورد بررسی قرار گرفت. نانو بیسموت اکسید با استفاده از روش رسوبی و نانو کامپوزیت ag2o-bi2o3 به روش هم رسوبی تهیه گردید . نمونه های سنتز شده توسط الگوی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه ir شناسایی شدند. بررسی ساختاری نشان داد بیسموت اکسید سنتزی دارای ساختار کریستالی می باشد و متوسط اندازه کریستال ها nm 22/4 است. مورفولوژی آن نیز با استفاده از تصاویر sem بررسی شد و مشخص شد که اندازه ذرات در محدوده nm 22-16 است. فعالیت فوتوکاتالیتیکی نانو-bi2o3 در حذف رودامینb به عنوان مدل یک آلاینده رنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از نرم افزار مینی تب و با روش رویه سطح ( باکس – بنکن ) طراحی آزمایش انجام شد تا شرایط بهینه برای آزمایش بدست آید. چهار متغیر تاثیر گذار بر فرآیند فوتوکاتالیستی حذف رنگ شامل غلظت اولیه رنگ، زمان، ph و مقدار کاتالیست در این طراحی مورد مطالعه قرار گرفت و مقادیر بهینه به ترتیب برابر ppm 12/5، min 120، 7 و g 0/075 بدست آمد. نانو-bi2o3 سنتز شده در این تحقیق فعالیت بسیار بالایی در حذف رودامینb در ناحیه فرابنفش نشان داد به طوری که بیش از 95 درصد در مدت 120 دقیقه تخریب شد. خصلت فوتوکاتالیتیکی نانو کامپوزیت ag2o-bi2o3 در فرآیند حذف متیل اورانژ تحت نور مرئی توسط طراحی آزمایش مورد بررسی قرار گرفت. در این طراحی سه متغیر مستقل شامل مقدار کاتالیست، زمان و ph اولیه انتخاب شد و مقادیر بهینه به ترتیب برابر g 0/025 ، min 60 و 5/58 بدست آمد. کامپوزیت کردن اکسید نقره با اکسید بیسموت باعث کاهش گپ انرژی و پاسخ به نور مرئی شد. به دلیل اینکه درصد بالایی از نور خورشید را نور مرئی تشکیل می دهد، بنابراین نانو کامپوزیت ag2o-bi2o3 می تواند به عنوان یک کاتالیست موثر برای حذف آلاینده های رنگی توسط نور خورشید مورد استفاده قرار گیرد.