بررسی فعالیت فتوکاتالیستی ZnO - TiO2 تثبیت شده بر روی زئولیت ZSM-5 در حذف رنگ متیل اورانژ

نانو فتو کاتالیست ZTOZ از تثبیت ZnO و TiO2 بر روی زیولیت ZSM-5 تهیه شد و فعالیت کاتالیستی آن جهت حذف رنگ آلی متیل اورنژ مورد بررسی قرار گرفت و با نانوکاتالیست های، زیولیت-اکسید روی و زیولیت-تیتانیا مقایسه شد. ویژگی های کاتالیست تولید شده با استفاده از آنالیزهای BET، پراش اشعه ایکس (XRD) پراش انرژی پرتو ایکس(EDAX)و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین شد. تصاویر و الگو های بدست آمده نشان داد که نانوذرات تیتانیا و اکسید روی به خوبی روی سطح زیولیت ZSM-5 قرار گرفته اند و میانگین اندازه نانو کریستال های اکسید روی و تیتانیا با استفاده از فرمول شرر محاسبه شد که برابر 13/19 نانومتر بود. میانگین قطر حفرات فتوکاتالیست ZTOZ برابر 1/22 نانومتر بود که نانو متخلخل بودن فتوکاتالیست سنتز شده را نشان می دهد. حذف فتوکاتالیستی رنگ به صورت تابعی از pH در محدوده ی 3 تا 9 و غلظت اولیه رنگ برابر mg/L 25 - 5 و مقدار کاتالیست 1/0 تا g/L 4/0 در دمای محیط بررسی و به کمک یک معادله چند جمله ای درجه دوم مدلسازی شد. نتایج حاصل نشان داد که میزان حذف به pH و غلظت اولیه رنگ بستگی دارد. از روش پاسخ سطح به منظور بهینه سازی و یافتن مقادیر بهینه برای تخریب رنگ آلی متیل اورنژ در راکتور استوانه ای شیشه ای از جنس پیریکس به ارتفاع 460 میلی متر و حجم 1 لیتر استفاده گردید. سینتیک واکنش های فتوکاتالیستی با این فرض که از معادله لانگمیر -هینشلوود تبعیت می نماید و درجه واکنش شبه اول است، بررسی گردید.