بررسی فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم دی اکسید ترکیب شده با زئولیت در حذف رنگ سافرانین در آب

یکی از مهم ترین آلاینده های محیط زیست در پساب صنایع، رنگ می باشد که برای انسان خطرناک بوده و محیط زیست را آلوده می نماید. هدف از این پژوهش، تعیین فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم دی اکسید (TiO2) ترکیب شده با زئولیت در حذف رنگ سافرانین در فاز آبی بود.
نانوذرات TiO2 به روش سل- ژل تولید گردید و ml 5/2 سل- ژل بر روی زئولیت پوشش داده شد. رنگ سافرانین قرمز به عنوان آلاینده مدل انتخاب گردید. آزمایشات با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی رویشی (Scanning Electron Microscopy) و دستگاه پراش پرتو X (X-ray diffraction) جهت تعیین ساختار و مورفولوژی TiO2 انجام شد. تغییرات شدت رنگ توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 518 نانومتر اندازه گیری شد. تاثیر پوشش دهی TiO2 بر روی زئولیت، شدت UV، غلظت اولیه رنگ و نوع بستر فتوکاتالیست در راندمان فتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج XRD نانوذرات TiO2 دارای دو فاز آناتاز (5/80%) و روتایل (5/19%) بود و یکنواختی نانوذرات در تصاویر SEM آشکار بود. راندمان حذف TiO2 پوشش داده شده بر روی زئولیت بیشتر از فقط پوشش TiO2 بود. با افزایش شدت تابش UV از w/m2 4/2 به w/m2 9/3 سبب افزایش راندمان فتوکاتالیستی شد و زمانی که غلظت رنگ سافرانین قرمز از mg/L 10 به mg/L 50 افزایش می یافت راندمان از 61/91% به 91/77% کاهش یافت. بستر متحرک فتوکاتالیست TiO2/Zeolite نیز دارای راندمان بالاتری نسبت به بستر ثابت فتوکاتالیست بود.
فتوکاتالیست TiO2/Zeolite برای حذف رنگ سافرانین قرمز در فاز آبی بسیار موثرتر از فتوکاتالیست TiO2 است، به عبارت دیگر پوشش دادن TiO2 بر روی زئولیت، راندمان حذف رنگ از محیط آبی را افزایش می دهد. در مواردی که کدروت عمده ترین مانع در استفاده از فتوکاتالیست TiO2/Zeolite با بستر متحرک در تصفیه آب می باشد، پیشنهاد می شود از فتوکاتالیست با بستر ثابت، به علت عدم ایجاد کدروت در آب، استفاده شود.