تجزیه فتوکاتالیستی دترجنت آنیونی از محیط آبی با استفاده از نانوذرات TiO2
محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست
کلید واژه: تجزیه فتوکاتالیستی, LAS, تابش UV, نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم,
چکیده مقاله :
دترجنت های آنیونی مواد شیمیایی آلی هستند که به مقدار زیاد در ترکیبات شوینده و پاک‌کننده کاربرد دارند. از میان این ترکیبات، گروه الکیل بنزن سولفونات خطی (LAS) به دلیل خواص پاک‌کنندگی بالا بیش ترین مصرف را دارند. LAS می تواند برای ارگانیزم های آبزی از جمله باکتری ها، جلبک ها، دافنیا و ماهی ها سمی باشد و می تواند تجمع زیستی داشته باشد و در کل اکوسیستم پخش شود؛ بنابراین باید نسبت به حذف آن و جلوگیری از آلودگی آب‌های پذیرنده اقدام نمود. هدف اصلی این تحقیق بررسی امکان تجزیه فتوکاتالیزوری LAS با استفاده از نانوذرات TiO2 و تبدیل آن به مواد پایدار و غیر سمی از جمله آب و دی‌اکسید کربن در یک رآکتور دوغابی می باشد. در این تحقیق غلظت mg10 از LAS در مراحل جداگانه تحت تأثیر UV و TiO2 و ترکیبی از دو مورد فوق انجام گرفت. در این تحقیق همچنین اثر غلظت اولیه LAS، بار TiO 2،pH و دوزهای مختلفUV در میزان تجزیه فتوکاتالیستی LAS مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که بالاترین راندمان حذف LAS با غلظتmg/l 10 در pH اسیدی، میزان 50 میلی‌گرم بر لیتر TiO2، زمان 30 دقیقه و تابش UV در حدود 5/99% می باشد. همچنین تجزیه‌وتحلیل سینتتیک نشان داد که تجزیه فتوکاتالیستی LAS می تواند به‌وسیله مدل درجه یک تخمین زده شود. جهت ارزیابی میزان معدنی سازی LAS، COD اولیه و نهایی محلولی که مورد تابش قرار گرفته بود اندازه‌گیری شد. این روش برای غلظت های پایین LAS مناسب است و برای غلظت‌های بالا زیاد کارآمد نیست.
The Anionicdetergents are synthetic organic chemicals used in high volumes in household cleaning products. Alkyle benzene Solfunate(LAS), detergents,is one of the most widely employed anionic surfactants due to excellent cleaning properties. LAS can be toxic to aquatic organisms. LAS can also bio-accumulated in some fish,and eventually spreed through ecosystems via the food chain thus it should be removed from water. photo catalyst degradatinon process is one the developing technologies in removal of organic materials from water and wastewater. The aim of this study was the applicability of photodegradations of anionic detergent by use of TiO2 nanoparticles and their chang in to the nontoxic materials such as H2O and CO2 in a slurry reactor. in this study LAS solution (10mg/l)was prepared and in seprated stages was exposed to UV and TiO2 and a combination of them. also the effect of initial LAS concentration,TiO2 loading,pH,various type of UV irradiatin on degradation rate was studied. Maximum degradation was obtained at acidic pH,50 mg/l of TiO2, 30 min irradiation time, it is also showd that 99.5% of LAS was degradated in optimal codition. Kinetics analysis indicades that photocatalytic degradation rates of LAS can be approximated by pseudo-first order model. The mineralization of LAS is reported by measuring the initial and final COD of illuminated solution. Based on the results, UV/TiO2 process may be effectively applied in LAS removal in low concentration and For high concentration is not economically efficient.
_||_