حذف فتوکاتالیستی هیومیک اسید در محیط های آبی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم آلایش شده با منگنز، آهن و نیتروژن

هیومیک اسید در آب های سطحی، از تجزیه بقایای گیاهان و حیوانات به وجود می آید. این آلاینده در فرآیند تصفیه آب، اصلی ترین پیش ساز محصولات جانبی گنذزدایی است. در این مطالعه حذف فتوکاتالایستی هیومیک اسید با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم آلایش شده با نیتروژن، آهن و منگنز (MnFeN-tridoped TiO۲) بررسی شد. این تحقیق به صورت تجربی-مداخله ای در یک رآکتور ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. تکنیک های XRD، FTIR، SEM و EDX جهت ساختارشناسی نانوذرات سنتز شده با روش سل-ژل بکار برده شد. اثر پارامترهای pH (۱۱-۳)، دوز نانوذره (g ۵/۲–۵/۰) ، غلضت هیومیک اسید (mg/l ۵۰–۲) و منبع تابش نور (مرئی و فرابنفش) در مدت زمان معین آزمایش گردید. همچنین تجزیه فتوکاتالیستی هیومیک اسید توسط نانوذرات TiO۲، N-doped TiO۲ و FeN-codoped TiO۲ به طور جداگانه در شرایط بهینه مطالعه شد. نتایج نشان داد که راندمان تخریب هیومیک اسید توسط MnFeN-tridoped TiO۲ در شرایط بهینه، به میزان ۷۲/۸۶ درصد در برابر نور فرابنفش و ۰۵/۶۳ درصد در برابر نور مرئی بدست آمد. بر اساس یافته های این تحقیق، تخریب فتوکاتالیستی هیومیک اسید، با افزایش دوز کاتالیست افزایش و با افزایش غلظت اولیه آلاینده و مقدار pH کاهش می یابد. همچنین افزایش کارایی دی اکسید تیتانیوم آلایش شده نسبت به دی اکسید تیتانیوم خالص مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

فرآیند فتوکاتالیستی ، دی اکسید تیتانیوم آلایش شده ، رادیکال هیدروکسیل ، هیومیک اسید