بکارگیری طراحی آزمایش تاگوچی در تعیین شرایط بهینه واکنش تجزیه فوتوکاتالیستی آلاینده آزویی Sunset Yellow FCF با استفاده از نانوذرات نقره در واکنشگاه نوری

در این مطالعه نانوذرات نقره به عنوان کاتالیست در واکنش تجزیه فوتوکاتالیستی رنگ آزویی (SYF) Sunset Yellow FCF در محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی برگ درخت گردو تهیه شد. سنتز نانوذرات نقره با استفاده از شیمی سبز که روشی سازگار با محیط زیست، کم هزینه، سریع و بی خطر می باشد، پرداخته شده است. عصاره گیری با روشی آسان و همچنین سنتز نانوذرات نقره در مدت زمان کم و با راندمان بالا انجام شد. خواص و ویژگی های نانو ذرات نقره به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، تجزیه عنصری با روش طیف شناسی تفکیک انرژی، پراش اشعه ایکس و طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه بررسی شد. شرایط بهینه تجزیه رنگ از روش طراحی آزمایش تاگوچی با آرایه متعامد (L9(34)) تعیین شد. تجزیه و تحلیل پاسخ هر آزمایش بر اساس نسبت سیگنال به نویز (S/NL) محاسبه شد. تاثیر فاکتورهای عملیاتی مانند مقدارکاتالیست، pH، زمان تابش دهی و دما در سه سطح برای هر فاکتور مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه های تاگوچی نشان داد که مقدار کاتالیست 20 میلی گرم بر لیتر (سطح 2)، 4pH= (سطح 1)، زمان تابش دهی 45 دقیقه (سطح3) و دما 30 درجه سلسیوس (سطح 3) شرایط بهینه برای این واکنش بود. بیشترین تاثیر هر فاکتور در واکنش از تحلیل آنالیز واریانس بدست آمد. موثرترین فاکتور، pH بود. برهمکنش بین دو فاکتور pH و مقدارکاتالیست بیشترین تاثیر را داشت. تحلیل آنالیز واریانس اولیه نشان داد که مقدار درصدp (p%) فاکتورهای: مقدارکاتالیست (%002/12)، pH (%298/46)، زمان تابش دهی (%311/35) و دما (%383/6) بود. سهم هر فاکتور در تجزیه رنگ به ترتیب مقدارکاتالیست (142/0)، pH (431/0)، زمان تابش دهی (397/0) و دما (18/0) یافت شد. واکنش سینتیک شبه درجه اول با ثابت سرعت  min−10721/0k= برای تجزیه فوتوکاتالیستی رنگ مشاهده شد.