بررسی حذف فتوکاتالیستی پنتاکلروفنل با استفاده از نانوذرات اکسید روی در حضور اشعه UV از محلول آبی

Abstract

زمینه و هدف: پنتاکلروفنل (Pentachlorophenol) یک ترکیب آلی و جزو آلاینده‌های متقدم و سرطان‌زا است. استفاده گسترده PCP در جهان، آلودگی­های زیادی را در آب و خاک ایجاد کرده است. هدف این مطالعه بررسی کارایی حذف پنتاکلروفنل با استفاده از فرایند ZnO/UV و ارزیابی تأثیر پارامترهای مؤثر در حذف آن می‌باشد.

روش کار: این مطالعه از نوع بنیادی-کاربردی می­باشد که در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. فاکتورهای مختلف شامل pH، غلظت­ پنتاکلروفنل و دوز نانوذرات در زمان تماس مختلف در حذف پنتاکلروفنل بررسی شدند. سنجش مقدار پنتاکلروفنل در نمونه‌ها با استفاده از دستگاه HPLC و بررسی گروه­های عملکردی بر روی جاذب با FTIR انجام شد. آنالیز داده­ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS.16 انجام گرفت.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که با کاهش pH، کاهش غلظت پنتاکلروفنل و افزایش مقدار نانوذره راندمان حذف پنتاکلروفنل افزایش می‌یابد (89 درصد برای 3 =pH در مقابل 60 درصد برای 9 =pH). ااز نتایج XRD و SEM مشخص شد که قطر نانوذرات اکسیدروی 20 نانومتر است. اشعه UV به‌تنهایی تأثیر کمی در حذف پنتاکلروفنل داشته و تابش آن بر روی نانوذرات راندمان حذف پنتاکلروفنل را تا حدود 90 درصد افزایش داد. سینتیک واکنش از مدل Langmuir- Hinshelwood و جذب پنتاکلروفنل (در 30 دقیقه اول فرایند بدون حضور UV) از مدل ایزوترم فروندلیخ تبعیت می‌کند. آنالیز FTIR نشان داد که گروه‌های عاملی OH و کربوکسیل نقش مهمی در جذب پنتاکلروفنل دارند.

نتیجه­ گیری: با توجه به نتایج حاصل می‌توان از فرایند ZnO/UV در شرایط اسیدی به‌عنوان روشی مؤثر در حذف پنتاکلروفنل از منابع آبی استفاده نمود.