حذف فتوکاتالیستی تولوئن از هوا با استفاده از فوم شیشه پوشش داده شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم

تولوین که به‎طور معمول در بنزین، تینر و سایر ترکیبات نفتی وجود دارد، یکی از ترکیبات آلی فرار است که موجب آلودگی هوا و اثرات سوء بهداشتی می‎شود. هدف از این مطالعه تعیین سینتیک حذف تولوین از هوا به روش فتوکاتالیستی با استفاده از فوم شیشه پوشش داده شده با نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بود.

در این مطالعه تجربی یک محفظه شیشه‎ای به‎عنوان فضای بسته مورد استفاده قرار گرفت. یک لوله کوارتز پر شده با فوم شیشه حاوی نانوذرات دی‎اکسید تیتانیوم به‎عنوان فیلتر هوا در داخل محفظه قرار گرفت و یک پمپ مکش هوا به آن متصل و یک لامپ UV در کنار آن نصب گردید. تولوین به داخل محفظه تزریق شد. هوای آلوده از فیلتر عبور و در محفظه به گردش در آمد. نمونه‎های هوا از محفظه گرفته و غلظت تولوین به‎وسیله گاز کروماتوگراف آنالیز شد.

آنالیز BET نشان داد میانگین قطر منافذ فوم شیشه، 6 نانومتر و سطح ویژه 36 مترمربع برگرم است. تصاویر SEM نشان داد پوشش دی‎اکسید تیتانیوم روی سطح فوم شیشه صورت گرفت. در زمان تماس 2 ساعت و بدون تابش UV، میزان حذف تولوین برای غلظت‎های 18/5، 37 و 55/5 میلی‎گرم بر متر مکعب، به‎ترتیب 46، 40 و 37 درصد بود. در زمان تماس 80 دقیقه و با تابش UV، میزان حذف تولوین به‎ترتیب 100، 95 و90 درصد بود. سینتیک تجزیه تولوین از نوع شبه درجه یک (pseudo first order) بود.

از فوم شیشه به‎عنوان پایه تثبیت فتوکاتالیست برای حذف BTEX از هوا می‎توان استفاده نمود. این روش می‎تواند یک راهکار برای حذف مواد آلی فرار از هوا در فضاهای بسته باشد.