حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزا توسط الکترود اصلاح شده با نانوذرات دی اکسیدتیتانیم-اکسیدگرافن و بهینه سازی به روش رویه -پاسخ

در این تحقیق، نانوذرات اکسید گرافن سنتز شده به روش هامر بر روی سطح الکترود گرافیتی رسوب داده شد. آزمون های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) برای شناسایی نانوذرات اکسیدگرافن به کار گرفته شد. سپس نانوذرات دی اکسیدتیتانیم (TiO2) بر روی سطح الکترود گرافیتی اصلاح شده با ذرات اکسیدگرافن، به روش تبخیر حلال، تثبیت شد. فعالیت کاتالیزور نوری این الکترود اصلاح شده در زمینه رنگبری محلول متیلن آبی (MB)، بررسی شد. همچنین اثر عوامل تاثیرگذار بر فرآیند رنگبری به روش کاتالیزوری نوری، مانند pH محلول، غلظت ماده رنگزای مورد استفاده (mg/l) و مقدار نانوذرات دی اکسیدتیتانیم استفاده شده (mg/l)، مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیب کاتالیزور نوری تهیه شده با مقادیر اندک از نانوذرات کاتالیزور نوری، قادر به رنگبری محلول رنگی MB با بازده 90 % در مدت 120 دقیقه می باشد. در ادامه آزمایشات جذب و پایداری به منظور توجیه استفاده از نانوذرات اکسیدگرافن در این تحقیق، بررسی شد. برای بهینه سازی فرآیند کاتالیزوری نوری و بررسی تاثیر هم زمان عوامل موثر به صورت دو به دو توسط نمودارهای سه بعدی، مدل رویه-پاسخ به کار گرفته شد. نتایج حاصل از بهینه سازی عددی که اختلاف کمی را بین عدد پیش بینی شده (80.56 %) و عددی که به طور تجربی (76.47 %) به دست آمد، نشان داد و همچنین ضریب همبستگی بالا (96.87 %) نشان داد که روش رویه-پاسخ قادر است تا این فرآیند کاتالیزوری نوری را با تعداد کمی از آزمایش ها، پیش بینی و بهینه سازی کند.