مطالعه کارایی و سینتیک تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از محلول های آبی به وسیله نور خورشید در حضور نانوذره اکسید روی

4-کلروفنل یکی از مشتقات فنل است که از منابع مختلفی وارد محیط زیست می شود و در لیست آلاینده های الویت دار قرار دارد. در این مطالعه کارایی و سینتیک فرایند تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از محلول آبی به وسیله نور خورشید در حضور نانوذره اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت.

مطالعه حاضر یک مطالعه تجربی می باشدکه به صورت ناپیوسته انجام شد. مقادیر مشخصی از نانوذرات اکسید روی به محلول آبی 4-کلروفنل با غلظت 25 تا200 mg/L افزوده شد و طی ساعات میانی روز از ساعت 10:30 صبح تا 15:30 بعد از ظهر در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار گرفت. در این مطالعه تاثیر پارامترهایی از جمله دوز کاتالیست، pH، غلظت اولیه آلاینده و زمان تماس بررسی شدند. غلظت باقیمانده 4-کلروفنل به وسیله دستگاه HPLC اندازه گیری شد. میزان حذف کل کربن آلی محلول توسط دستگاه TOC Analyzer اندازه گیری شد.

نتایج نشان دادند که با استفاده از انرژی نور خورشید بعنوان منبع تامین انرژی، حداکثر راندمان حذف 4- کلروفنل در شرایط pH خنثی و قلیایی و زمان تماس 5 ساعت و دوز کاتالیست g/l 1/5 تقریبا 72 درصد بدست آمد. کارایی حذف با افزایش pH و زمان تماس افزایش یافت. بر اساس مدل Langmuir-Hinshelwood سینتیک واکنش تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از واکنش شبه درجه یک تبعیت می کرد.

با استفاده از نور خورشید بعنوان تنها منبع انرژی مورد نیاز واکنش و کاربرد اکسید روی در اندازه نانو به عنوان کاتالیزور، می توان آلاینده 4-کلرو فنل را از محیط های آبی به میزان قابل توجهی تجزیه نمود.