بهینه سازی تخریب فوتوکاتالیستی فنول به وسیله نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 به روش پاسخ سطحی

حذف فنول به عنوان یک آلاینده رایج محیط زیست در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران بسیاری قرار گرفته است. در این پژوهش، کارایی فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 در تخریب فنول ارزیابی شد. همچنین اثر عامل های موثر در تخریب این آلاینده با استفاده از روش پاسخ سطحی بررسی شد. در این پژوهش، تجزیه فوتوکاتالیستی فنول در یک محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 تحت اشعه ماورای بنفش بررسی شد. مواد سنتز شده با طیف سنج بازتاب انتشاری UV-Visible، میکروسکوپ الکترونی روبشی، تبدیل فوریه فروسرخ، پراش اشعه ایکس و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی مشخص شدند. آنالیزهای XRD و VSM نشان دادند ساختار نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 حاوی فاز آناتاز TiO2 بوده و خواص سوپرپارامغناطیس (emu/g 07/12) دارد. بر اساس طیف DRS و محاسبه نوار شکاف انرژی eV 01/3 برای نمونه Fe3O4@SiO2@TiO2 اندازه گیری شد. آنالیز واریانس داده ها نشان داد که اثرات متغیرهای اصلی غلظت فوتوکاتالیست، زمان تابش نور UV و مجذور غلظت فوتوکاتالیست در مدل معنی دار هستند. متغیرهای معنی دار از بیشترین به کمترین معنی داری شامل: غلظت فوتوکاتالیست < زمان تابش نور UV < مجذور غلظت فوتوکاتالیست هستند. نتایج نشان داد کارایی نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 پس از 5 بار استفاده مجدد از 55 به 49 درصد رسید که کاهش قابل توجهی نداشت. تخریب فوتوکاتالیستی فنول با روش پاسخ سطحی برای بررسی تاثیر عوامل عملیاتی بر فرایند حذف انجام شد. حداکثر حذف فنول 55 درصد در pH معادل 8، غلظت فوتوکاتالیست 1000 میلی گرم در لیتر و پس از 220 دقیقه زمان تابش نور UV به دست آمد. یافته های این پژوهش نشان داد نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 می تواند گزینه مناسبی برای حذف فنول از پساب های صنعتی باشد.