حذف فتوکاتالیستی ترکیبات‌ نفتی از خاک‌های آلوده با استفاده از نانوذرات و تابش نور فرابنفش

Abstract

خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی بالاخص هیدروکربن‌های پلی آروماتیک یکی از معضلات محیط‌ زیست محسوب می‌شود. این گروه از هیدروکربن‌های نفتی با ترکیبات پیچیده دو حلقه‌ای یا چند‌ حلقه‌ای، از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند. روش‌های زیادی برای پاک‌سازی خاک‌های آلوده ارائه شده است که اکثراً پر هزینه بوده و دارای فرآیندی پیچیده و دشوارند. هدف از انجام این تحقیق، نحوه استفاده از فرآیند فتوکاتالیستی جهت حذف پایرن از هیدروکربن‌های پلی‌آروماتیک از خاک‌ آلوده است. در این تحقیق، با استفاده از روش رویه پاسخ، نمونه خاک به‌طور مصنوعی با غلظت mg/kg 40 پایرن آلوده گردید و با کمک طراحی آزمایش بر سطح آنها غلظت‌های 2، 4، 6، 8 و10 % وزنی از کاتالیست‌های TiO2ا، ZnO و SnO2 نشانده شد. نمونه‌های آلوده به مدت 10، 15 و20 ساعت در معرض تابش لامپ UV-C در داخل فتوراکتور تخریب قرار گرفتند. غلظت اولیه پایرن در خاک و همچنین غلظت‌های متفاوت از کاتالیست‌های مصرفی نشان داد، استفاده از 10 % وزنی کاتالیست TiO2 طی 20 ساعت، منجر به حذف 71 % پایرن از خاک شد. میزان کاهش پایرن از خاک با استفاده از روش استاندارد 5520-D توسط دستگاه طیف‌سنجی UV فلورسانس تعیین گردید. ادامه فرآیند حذف فتوکاتالیستی هیدروکربن‌های پلی‌آروماتیک با استفاده از نانو فتوکاتالیزورهای مختلف و تاثیر عواملی نظیر نوع و غلظت کاتالیست و زمان تابش UV بررسی شد. همچنین درصد راندمان حذف پایرن از خاک آلوده تعیین گردید و طیف‌های جذبی مربوط به آن‌ ارائه شد.