بررسی کارایی فرآیند فتوکاتالیستی نانوذرات ZnO بر روی رنگبری متیلن بلو و حذف COD از فاضلاب سنتتیک

پسابهای حاوی رنگهای سنتتیک برای سیستم های اکولوژیکی و سلامت عمومی خطرناک هستند. متیلن بلو یک رنگ شیمیایی آروماتیک پرکاربرد و مهم در صنایع نساجی است. با توجه به آروماتیک بودن اغلب سمی، سرطان زا و جهش زا است. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی فتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی جهت رنگبری متیلن بلو توسط پرتوهای UV از فاضلاب سنتتیک نساجی می باشد.

در این پژوهش تجزیه فتوکاتالیستی رنگ متیلن بلو با استفاده از نانو ذرات اکسید روی با قطر کمتر از 50 نانو متر و پرتو فرابنفش (UVC) در یک راکتور ناپیوسته از جنس پلکسی گلاس مورد مطالعه قرار گرفت. راکتور از دو قسمت تشکیل شده بود که یک قسمت آن شامل نانو ذرات تثبیت شده بر روی شیشه و محلول حاوی رنگ و قسمت دوم محل قرارگیری لامپ های UV بود. زمان تماس، غلظت رنگ، شدت تابش و فاصله لامپ تا سطح کاتالیست از جمله متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق بودند.

با توجه به آزمایش های انجام شده، نتایج این تحقیق نشان داد که این روش (فرآیند فتوکاتالیتیکی اکسید روی) با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، کارایی مناسبی در رنگبری ماده رنگزای متیلن بلو و حذف COD دارد و می توان در مقیاس های بزرگ تر انجام داد.

خصوصیات مربوط به نانو ذرات اکسید روی بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز XRD مشخص گردید. تصاویر نشان می دهند که با تثبیت کردن نانو ذرات بر روی شیشه، میزان تخلخل آنها در حد مطلوبی باقی مانده است. زمان تماس 120 دقیقه، غلظت بهینه رنگ mg/l 25، شدت تابش بهینه μW/cm2 3950 و فاصله بهینه لامپ تا سطح کاتالیست cm1 حاصل شد. راندمان رنگبری متیلن بلو و حذف COD در مقادیر بهینه کلیه متغیرها به ترتیب 2/92 و 75 درصد بدست آمد.