بررسی عوامل موثر فرآیندی در تخریب علف کش بنتازون در آب‌های آلوده توسط نانواکسیدهای فلزی تیتانیوم (IV) و آهن (III) بر پایه زئولیت طبیعی

Abstract

در این پژوهش فتوکاتالیست ترکیبی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن بر پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت به روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شد و عملکرد آن در تخریب بنتازون به‌عنوان یکی از پرمصرف‌ترین علف کش‌ها در کشاورزی مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر همزمان عوامل فرآیندی شامل غلظت آلاینده (mg/l 40-1)، pH محلول (10-4) و غلظت هیدروژن پراکساید (mg/l 100-25) بر بازده تخریب فتوکاتالیستی بنتازون با استفاده از طراحی آزمایش‌ها به روش سطح پاسخ بررسی گردید. مشخصه یابی فتوکاتالیست سنتز شده توسط آنالیزهای XRD، XRF، FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. نتایج XRD، FT-IR و EDX حضور نانو ذرات اکسید تیتانیوم و اکسید آهن را بر سطح زئولیت کلینوپتیلولایت تأیید کردند. نتایج FE-SEM ضمن تأیید لایه نشانی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن بر سطح زئولیت کلینوپتیلولایت، سایز تقریبی نانو ذرات را nm 52 نشان داد. مطابق با نتایج XRF، نانو ذرات سنتز شده با نسبت مولی بهینه Fe3+ به TiO2 برابر با 06/0 حاصل شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت محلول بنتازون، pH اولیه محلول و غلظت هیدروژن پراکساید به ترتیب بیش‌ترین اثر را بر بازده تخریب فتوکاتالیستی بنتازون دارند. مطابق با نتایج تجربی در شرایط بهینه (pH اولیه محلول، غلظت آلاینده و غلظت هیدروژن پراکساید به ترتیب برابر با 10، mg/l 10 و mg/l 50) بازده تخریب بنتازون 97% به دست ‌آمد و در حداکثر غلظت‌ آلاینده (mg/l 40) بازده تخریب 78% حاصل شد. این پژوهش نشان داد که فتوکاتالیست سنتز شده بازده قابل قبولی در تخریب آلاینده زیست تخریب ناپذیر و حذف سموم کشاورزی از آب‌های آلوده دارد.