بهینه سازی حذف رنگزای ری اکتیو زرد 147 با استفاده از فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 به روش پاسخ سطحی در طرح مرکب مرکزی

به دلیل عملکرد نامطلوب واحدهای رنگرزی و ماهیت رنگ های ری اکتیو حدود 50 درصد از این رنگ ها وارد فاضلاب خروجی می شود. این رنگ ها در برابر تجزیه بیولوژیکی مقاوم بوده و برای انسان و موجودات آبزی، سمی، سرطان زا و جهش زا هستند. در این مطالعه تخریب رنگزای ری اکتیو زرد 147با استفاده از فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 مورد بررسی قرار گرفت.
برای مطالعه اثرات متقابل پارامترهای موثر در فرآیند از قبیل pHاولیه، دوز کاتالیست و دمای محلول و هم چنین بهینه سازی فرآیند حذف فوتوکاتالیستی رنگزای ری اکتیو زرد 147 از طرح مرکب مرکزی (CCD) در روش پاسخ سطحی(RSM) استفاده شد. از این رو تعداد20 آزمایش توسط نرم افزار Design Expert 7.0.0 Trial طراحی شد که همه عوامل در 5 سطح α+، 1+، 0، 1-، α- طبقه بندی شدند.
نتایج نشان داد که با افزایش دوز کاتالیست و کاهش دما، کارایی فرآیند فوتوکاتالیستی افزایش یافت و راندمان فرآیند فوتوکاتالیستی در pH اسیدی بسیار بیش تر از pH قلیایی بود. هم چنین نتایج روش پاسخ سطحی نه تنها سطوح بهینه پارامترهای تجربی را نشان داد بلکه ثابت کرد نقش پارامترهای pH اولیه و دوز کاتالیست در فرآیند تخریب فوتوکاتالیستی رنگزای ری اکتیو زرد 147تحت تابش فرابنفش بسیار بیش تر از دمای محلول است.
استنتاج: مطالعه حاضر نشان داد فرایند فوتوکاتالیستی با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، کارایی بالایی در حذف رنگزای ری اکتیو زرد 147 دارد. هم چنین فوتوکاتالیست سنتز شده تا ده بار بدون افت قابل ملاحظه ای در راندمان حذف استفاده شد که نشان از پایداری بالای فوتوکاتالیست و اقتصادی بودن فرایند حذف دارد.