بررسی کارایی نانو ذرات Fe:TiO2 درحذف رنگزای Cat Blue 41 در محیط آبی با استفاده از تابش نور خورشید به روش سطح-پاسخ (RSM)

حفظ محیط زیست بخصوص سلامت محیط آبی امروزه امری مهم می باشد. رنگزا ها به دلیل ماهیت شان از آلاینده های ظاهری بوده و حتی در غلظت های به نسبت پایین شفافیت و کیفیت زیبایی شناختی آب های سطحی را از بین می برند. تا کنون از فرایندهای متعددی برای حذف رنگ از پساب استفاده شده است. در این مطالعه بررسی حذف رنگزای Cat Blue 41 از محلول های آبی با استفاده از نانوذرات اکسید تیتانیم دوپ شده با اکسید آهن در حضور نورخورشید انجام شد. بر مبنای یک مطالعه تجربی- آزمایشگاهی با استفاده از طراحی آزمایش RSM، بررسی تاثیر متغیر های مستقل شامل pH، غلظت نانو ذره، غلظت اولیه رنگزا، غلظت پراکسید هیدروژن و زمان تماس بر راندمان حذف رنگزا با تعداد 30 تیمار انجام شد. تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس ANOVA انجام شد. مدل پیشنهادی برای میزان راندمان حذف رنگزا از نظر آماری در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بود. نتایج نشان داد افزایش غلظت نانو ذره، زمان تماس و غلظت پراکسید هیدروژن موجب افزایش کارایی می گردد. به گونه ای که افزایش غلظت نانو ذره از 5/0 به 3 گرم در لیتر راندمان از 6/48 به 9/88 رسید. هم چنین افزایش pH و غلظت اولیه رنگزا موجب کاهش راندمان گردید به نحوی که با افزایش غلظت رنگزا از 25 به 200 میلی گرم در لیتر راندمان از 8/69 به 5/35 کاهش یافت. طراحی آزمایش به نحو مطلوبی فرایند حذف را بهینه می سازد و کاهش تعداد آزمایش ها سبب افزایش بازده حذف آلاینده می گردد.