استفاده از نقره دوپ شده با نانو ذرات آناتاز TiO2 بر روی سطح زئولیت Fe-ZSM-5 برای حذف رنگ آلی تحت نور UV

تخلیه فاضلاب های رنگی حاصل از عملکرد صنایع رنگ رزی به آب های پذیرنده، به دلیل پایداری در محیط زیست، سمی بوده و موجب آسیب به محیط زیست می شود. حذف رنگ از فاضلاب های رنگی با روش های متداول تصفیه فاضلاب مشکل می باشد. بنابراین، فرایند اکسیداسیون پیشرفته روشی موثر برای حذف این دسته از آلاینده های آلی می باشد.

در این مطالعه از نقره دوپ شده با تیتانیوم دی اکسید بر پایه زئولیت Fe-ZSM-5 برای تجزیه فوتوکاتالیکی رنگ راکتیو 195 از محلول آبی با استفاده از نور UV (فرابنفش) استفاده شد که در این راستا اثر نسبت های مختلف تیتانیوم دی اکسید به Fe-ZSM-5، غلظت رنگ، غلظت فوتوکاتالیست و pH در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت.

آنالیز EDXبا تجزیه و تحلیل عنصری نیمه کمی از سطح نشان داد که Ti  و نقره با موفقیت روی سطح زئولیت  Fe-ZSM-5قرار گرفتند. در تصاویر SEM اندازه، جهت و مورفولوژی فوتوکاتالیست سنتزی  مورد بررسی قرار گرفت. که ذرات TiO2 و نقره سنتز شده دارای شکل و اندازه یکنواخت بوده ودارای ابعاد کم تر از 50 نانومتر می باشند. آنالیز EDX درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده فوتوکاتالیست سنتزی را 98/19، 48/5، 95/56 و 65/15به ترتیب برای سیلیس، آهن، تیتانیوم و نقره تعیین نمود و آنالیزXRD  نیز حضور فاز Fe-ZSM-5، آناتاز TiO2 و نانوذرات نقره را در فوتوکاتالیست سنتز شده تایید نمود.

نتایج نشان داد که کارایی حذف فوتوکاتالیتیکی فوتوکاتالیست نقره دوپ شده با دی اکسید تیتانیوم بر پایه زئولیت Fe-ZSM-5 به طور معنی داری تحت تاثیر pH می باشد. کارایی حذف با افزایش pH کاهش یافت. بهترین کارایی فوتوکاتالیستFe-ZSM-5@TiO2_Ag در حذف رنگ راکتیو 195 (100%) در pH برابر 3، غلظت فوتوکاتالیست 300 میلی گرم بر لیتر، غلظت رنگ برابر 50 میلی گرم بر لیتر در مدت زمان 75 دقیقه و نسبت Ag-TiO2برابر یک به دست آمد.  همچنین حداقل کارایی حذف رنگ برابر 32% در pH برابر 9 تحت شرایط بهینه بود. قابلیت استفاده مجدد از فوتوکاتالیست بعد از هفت دور استفاده مکرر از آن معنی دار بود.