کاهش آلاینده‌های سیانیدی آزاد از پساب صنعتی با روش نور کاتالیزوری در حضورکاتالیزور سنتز شده اکسید تیتانیم- اکسیدآلومینیوم

Abstract

امروزه فرایندهای UV/TiO2 به‌علت دارا بودن سرعت و بازده بالا از اهمیت ویژه‌ای در حذف آلاینده‌های آلی و معدنی از پسابهای صنعتی برخورداراند. اما یکی از مشکلات کاربرد کاتالیزورهایی با خواص فیزیکی مشابه با اکسید تیتانیم (آناتاز) در این فرایندها، جداسازی کاتالیزور از پساب است. در این تحقیق به‌منظور ساخت یک کاتالیزور با خواص فیزیکی مناسب و دارای قابلیت جداسازی آسان از پسابهای صنعتی، اکسید تیتانیم به فرم آناتاز بر روی سطح آلومینا (اندازه ذرات 150 تا 200 میکرومتر) به‌روش هیدرولیز مرطوب سنتز شد. به این منظور از ترکیب ایزو پروپیلات تیتانیم استفاده شد و پس از انجام واکنش روی سطح آلومینا به‌منظور سنتز اکسید تیتانیم به فرم آناتاز فرایند کلسینه شدن در دمای 500 درجه سلسیوس انجام شد. میزان تشکیل فرم آناتاز از طریق تکنیک پراش ایکس ری اندازه‌گیری شد. در نهایت عمل حذف سیانیدهای آزاد در حضور کاتالیزور TiO2 و Al2O3/TiO2 با تغییر پارامترهایی نظیر زمان تابش اشعه UV ، مقدار کاتالیست و غلظت اولیه سیانید در شرایط بهینه در یک فتوراکتور با استفاده از یک لامپ جیوه 250 وات فشار بالا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که یک لایه از آناتاز TiO2 بروی سطح ذرات Al2O3 تشکیل می‌شود که مقدار آن بستگی به افزایش دفعات سنتز دارد. مطالعه سینتیکی فرایند حذف سیانید در حضور کاتالیست سنتزی Al2O3/TiO2 نشان داد که نمودار غلظت برحسب زمان در این فرایند لگاریتمی است که دلالت بر سینتیک واکنش درجه اول دارد. همچنین نتایج آزمایش‌ها نشان داد که کاتالیست TiO2 به‌دلیل خلوص بالا و اندازه ریز ذرات از فعالیت فتوکاتالیتیکی بالاتری در مقایسه با Al2O3/TiO2 به‌منظور فرایند حذف برخوردار است، اما خواص فیزیکی کاتالیست Al2O3/TiO2 از جمله قابلیت جداسازی آسان از پساب صنعتی و استفاده مجدد از آن در فرایند حذف، اقتصادی و کاربردی بودن آن را توجیه می‌کند.