کاربرد Fe۳O۴@BNPs@ZnS-CdS به عنوان فوتوکاتالیست کارآمد در ناحیه مرئی برای حذف رنگ های آلی

امروزه مقدار زیادی فاضلاب حاوی رنگ و مواد سمی توسط صنایعی مانند نساجی، چاپ، رنگرزی، ریسندگی و چرم سازی وارد محیط زیست می شود، بنابراین آلودگی آب یکی از جدی ترین مشکلات محیط زیستی است که کیفیت و سلامت آب را تحت تاثیر قرار می دهد. به همین دلیل، حذف رنگ ها و مواد سمی از آب یکی از دغدغه های پژوهشگران است. در این راستا در این پژوهش، نانوکامپوزیت بوهمیت مغناطیسی اصلاح شده با سولفید روی- سولفید کادمیوم (Fe۳O۴@BNPs@ZnS-CdS (ZnS/CdS: ۰.۲۵:۰.۷۵ به عنوان یک فوتوکاتالیست کارآمد برای حذف رنگ های DR۱۶ و RhB در ناحیه مرئی، استفاده شد. این فوتوکاتالیست قادر به حذف رنگ های آنیونی و کاتیونی بود. خواص فوتوکاتالیست سنتز شده با استفاده از XRD (ساختار فوتوکاتالیست تایید و حضور سولفید روی و سولفید کادمیم روی سطح فوتوکاتالیست)، FTIR (تایید حضور گروه های عاملی مختلف روی سطح فوتوکاتالیست)، BET (به دست آمدن مقدار سطح ویژه فوتوکاتالیست و تایید ساختار مزوپور فوتوکاتالیست)، FESEM (نشان دادن ساختار نسبی فوتوکاتالیست و تخمین اندازه ذرات)، VSM (تعیین قدرت مغناطیسی فوتوکاتالیست)، TGA (تعیین میزان پایداری حرارتی فوتوکاتالیست)، DRS ، پتانسیل زتا (تعیین بار سطحی فوتوکاتالیست در pHهای مختلف) و EDX (تایید سنتز و حضور عناصر اصلی موجود در ساختار فوتوکاتالیست) بررسی شد. نتایج نشان داد که رنگ DR۱۶ در pH خنثی با کارایی ۹۵ درصد در مدت ۱۲ دقیقه از بین رفت. در مورد RhB بهترین نتیجه یعنی حذف ۹۷ درصد در pH معادل ۳ به دست آمد. همچنین، میزان TOC بعد از تخریب رنگ به طور چشمگیری کاهش یافت. تخریب رنگ برای DR۱۶ و RhB از سینتیک مرتبه اول پیروی می کند. از مزایای این فوتوکاتالیست می توان به جدا شدن راحت از محیط، زیست سازگاری، فعالیت عالی در نور مرئی، قابلیت بازیافت و سهولت سنتز اشاره کرد. منبع نور استفاده شده در این پژوهش لامپ جیوه ای پرفشار بود که ارزان و بادوام است و عملکرد عالی دارد.

کلیدواژه ها:

فوتوکاتالیست ، بوهمیت مغناطیسی ، حذف رنگ ، سولفید روی- سولفید کادمیم ، لامپ جیوه فشار بالا