تجزیه لیگنین از فاضلاب مصنوعی صنایع چوب و کاغذ با استفاده از فرایند فتوکاتالیستی ۲UV/Fe-Doped TiO

سابقه و هدف: یکی از بزرگ ترین مشکلات زیست محیطی صنایع چوب و کاغذ، تخلیه فاضلاب رنگی حاوی لیگنین به محیط زیست می باشد. هدف از این بررسی، تعیین کارایی فرایند فتوکاتالیستی ۲TiO داپ شده با آهن در حضور UV (Ultra violet) جهت تجزیه لیگنین از فاضلاب مصنوعی صنعت چوب و کاغذ بود. مواد و روش ها: مطالعه حاضر از نوع مقطعی، در مقیاس آزمایشگاهی و در یک رآکتور ۲ لیتری انجام شد. نانوی موردنظر با روش سل-ژل (Sol-gel) سنتز شد. آزمایش ها بر اساس روش های استاندارد آزمایش های آب و فاضلاب انجام گردید. جذب لیگنین با استفاده از روش اسپکتروفتومتری UV/Vis (Visible/UV) در طول موج ۲۸۰ نانومتر صورت گرفت. تعداد نمونه ها بر اساس روش فاکتوریل، ۷۲ نمونه برآورد شد. جهت ترسیم نمودارها و تجزیه و تحلیل آماری نتایج، نرم افزارهایExcel و SPSS نسخه ۱۶ و آزمون برازش رگرسیونی مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها: بیشترین درصد حذف در حضور UV حدود ۴/۹۵ درصد و در حضور نور خورشید ۴/۸۷ درصد بود. وقتی غلظت از ۱۵/۰ به ۳۰/۰ گرم در لیتر افزایش یافت، میزان دفع لیگنین نیز افزایش پیدا کرد. در همه pHها با افزایش زمان ماند از ۱۵ به ۱۲۰ دقیقه، درصد حذف افزایش و بعد از ۶۰ دقیقه میزان حذف تا حدودی ثابت ماند و pH بهینه ۷ به دست آمد. همچنین وقتی که غلظت نانو افزایش و pH کاهش یافت، سرعت واکنش افزایش پیدا کرد. استنتاج: میزان حذف در ناحیه نور مرئی و در حضور نور خورشید به طور قابل توجهی بالا بود که نشان دهنده نقش موثر داپ کردن نانو می باشد. بنابراین با توجه به نتایج این تحقیق، فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از نانوی داپ شده به علت مقدار کم نانوی مصرفی، انرژی مصرفی پایین و راندمان بسیار بالا می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف لیگنین از صنایع چوب و کاغذ مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Lignin ، degradation ، photocatalytic ، pulp and paper industries ، TiO۲ ، لیگنین ، تجزیه ، فتوکاتالیست ، داپ کردن ، صنعت چوب و کاغذ ، ۲TiO