بسم الله الرحمن الرحیم
1
مطالعه فرآیندهای فتوکاتالیتیکی در تصفیه آب
استاد گرامی:
گردآورنده:
2
فهرست مطالب
1.مقدمه
2.آب و چرخه آب
3.مدیریت آب
4.آلاینده های آب و خصوصیات آن
5.فاضلاب و انواع آن
6.روشهای حذف آلاینده ها از محیط های آبی
7.فرآیندهای اکسایش پیشرفته و انواع آن
8.مکانیسم فرآیندهای اکسایش پیشرفته
9.اشعه فرابنفشUV
10.لامپهای UV
11.فرآیندهای فتوکاتالیزوری و مکانیسم آن
12.عوامل تاثیرگذار در تخریب فتوکاتالیتیکی
13.فتوکاتالیزور دی اکسید تیتانیوم TiO2و ساختار فازی آن
14.بررسی عملکرد الکترونی UV/TiO2
15.کاربردهای دی اکسید تیتانیوم
16.فتوکاتالیزور اکسید روی ZnO و ساختار بلوری آن
17.بررسی عملکردفرآیند فتوکاتالیستی UV/ZnO
18.مزایای فرآیند UV/ZnO
19.کاربردهای اکسید روی در ابعاد نانو
20.مقایسه TiO2 و ZnO
21.پیشینه پژوهش
22.نتیجه گیری
23.مرور مقالات
24.منابع
3
مقدمه
آب در زندگی بشر نقش حیاتی داشته و تهیه آب یک چالش جهانی بوده و خواهد بود.
با توجه به شکل کمبود آب و حتی فقدان آب ابداع روشهای موثر و ارزان قیمت در تصفیه فاضلاب ها و آب های زیر زمینی از انواع آلوده کننده های صنعتی یک امر ضروری به شمار می رود.
از جمله روش های به کار گرفته شده در زمینه حذف آلاینده های صنعتی می توان به انعقاد،جذب سطحی،اسمز معکوس،اکسیداسیون پیشرفته از جمله فرآیند فتو کاتالیزوری اشاره کرد.
4
آب
آب بیش از سه چهارم سطح کره زمین را پوشانده است.
۹۷٫۲ درصد از آب های موجود در این سیاره در اقیانوس ها و دریاها انباشته شده اند.
حدود ۸/۲ درصد از آب های موجود قابل شرب می باشد.
تنها ۰٫۶۲ درصد از آن در رودخانه ها جاری بوده و یا به صورت دریاچه های آب شیرین و منابع زیرزمینی قرار گرفته اند.
این منابع محدود در معرض انواع آلودگی های میکروبی و شیمیائی قرار گرفته و آلاینده های فراوانی از طریق فاضلاب های صنعتی و کودهای شیمیائی منابع حیاتی انسان ها را به طور جدی تهدید می نماید.
5
چرخه آب
6
مدیریت آب
منابع آب
تبخیر آب دریاها
آبهای زیر زمینی
جریان رودخانه ها
تصفیه آب
تکنولوژی مناسب برای استفاده
مصارف
آبیاری و کشاورزی
مصرف شهری
صنایع وکارخانجات
منابع با ارزش
آب آشامیدنی
سیلاب
پساب و فاضلاب
آب های پراکنده یا متراک
استفاده مجدد
چرخه و تصفیه
7
آلودگی آب در جهان
69% کشاورزی و آبیاری
23% صنایع
8% مصارف خانگی
8
آلاینده های آب
آلاینده های غیر مقام: مواد آلی،برخی از مواد معدنی و میکرواورگانیسم ها
غلظت با زمان کاهش می یابد
آلاینده های مقاوم: بسیاری از ترکیبات معدنی وبرخی مواد آلی
غلظت تنها با رقیق شدن کاهش می یابد
9
خصوصیات آلاینده های آب
مواد سمی که مانع فعالیت های بیولوژیکی در آب میشوند.
موادی که به مقدار اکسیژن آب اثر می گذارند.
موادی که اکسیژن آب را مصرف می کنند.
موادی که در فصل مشترک هوا-آب مانع انتقال اکسیژن میشوند.
آلودگی حرارتی
مواد معلق یا جامدات حل شده در غلظت های بالا باعث بروز مشکلاتی میشوند.
10
تعریف فاضلاب
مجموعه ای از پساب کارخانجات و تاسیسات صنعتی و تجاری و نیز فاضلاب حاصل از توالت ها و شستشوی ظروف آشپزخانه ها وحمام ها و رخت شوی خانه هاست.
فاضلاب ها و پساب های مراکز صنعتی، کشاورزی،محل های مسکونی از آلوده کننده های عمده آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی به ویژه رودخانه ها،دریاها و دریاچه ها هستند.
11
درجه بندی فاضلاب ها
BOD=210
BOD=350
BOD=600
فاضلاب های ضعیف
فاضلاب های متوسط
فاضلاب های قوی
12
انواع فاضلاب ها
فاضلاب خانگی Domestic
پساب شهری Storn-Water
فاضلاب کشاورزی
فاضلاب صنعتی Industrial Wastewater
13
فاضلاب خانگی Domestic
توالت ها
حمام ها
دستشویی ها
آشپزخانه ها
ماشین رخت شویی
ماشین ظرف شویی
14
پساب شهری و انواع آلاینده های موجود
موجودات ریز،میکروب ها،ویروس ها،مواد شیمیایی مانند آمونیاک و مقداری اوره
آلاینده های بیولوژیکی: پسابهای بیمارستانی و مراکز بهداشتی
آلاینده های شیمیایی: شوینده ها
سایر آلوده کننده ها: مواد جامد و رسوبات،مواد رادیو اکتیو،مواد نفتی و آلوده کننده های حرارتی مثل نیروگاه ها
15
فاضلاب های کشاورزی
سموم کشاورزی مانند:
هیدرو کربن های هالوژنه،DDTآلودین،ترکیبات فسفر دار نظیر پاراتیون
16
فاضلاب صنعتی Industrial Wastewater
بسته به نوع کارخانه ها و محصول تولیدی دارا ی ترکیبات شیمیایی مختلفی میباشند.
آرسنیک ، سرب ، کادمیم و جیوه
17
روش های حذف آلاینده ها از محیط های آبی
روش های سنتی
روش های مرسوم
روش تصفیه فیزیکی
روش تصفیه بیولوژیکی
روش تصفیه شیمیایی
روش های پیشرفته
18
معایب روشهای دیگر
عدم امکان تصفیه آلاینده در غلظت های کم
خواص سمی و مقاوم به سادگی تخریب نشده و در مقابل عوامل بیولوژیک مقاومت نشان می دهند.
هوادهی: فقط برای ترکیبات فرار
انعقاد: آلودگی های موجود به فاز دیگر منتقل و تغلیظ می شود.
کلردار کردن: محصولات فرعی آن برای انسان سرطان زا و جهش زا است.
ته نشینی،فیلتراسیسون: هزینه های کارکرد بالایی دارند و می توانند گونه های آلوده کننده سمی دیگری را وارد اکوسیستم کنند.
19
روش های پیشرفته
زمانیکه فرآیندهای موجود تصفیه آب و پساب قادر نیستند به عنوان سدی معتبر،نسبت به بعضی ترکیبات عمل کنند،معرفی روش های پیشرفته احساس می گردد.
به طور کلی تکنولوژیهای تصفیه پیشرفته گوناگونی ارزیابی شده اند که عبارتند از:
نانو فیلتراسیون،اسمز معکوس،جذب سطحی کربن فعال،فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته
20
بررسی فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته و کاربرد آن
انواع رنگ ها
آفت کش ها
شوینده ها
نرم کننده ها
انواع حلال های آلی
انواع فلزات سنگین
21
فرآیند اکسیداسیون پیشرفته 1AOPs
فرآیند تصفیه ای که در آن عامل اکسید کننده رادیکال هیدروکسیل باشد AOPs گویند.
تنها فرآیندی که با استفاده از اشعه فرابنفش ناشی از لامپ گزنون با طول موج nm 172 باعث تجزیه مواد آلی موجود در آب و پساب می شود.
تابش نوری با طول موج پایین تر از nm 190 باعث فتولیز آب به رادیکال های 𝑶𝑯 و 𝑯 می گردد.
مواد آلی به وسیله 𝑶𝑯 اکسید و یا به وسیله 𝑯 احیا می شود.
در نهایت به طور کامل تجزیه می شود.
1.Advanced Oxidation Processes
22
از این روش برای تهیه آبهای
صنایع دارویی
صنایع الکترونیکی
23
مزایای روش های اکسیداسیون پیشرفته
نیازی به افزودن موا شیمیایی نیست.
در تهیه مقادیر کم آب استفاده می گردد.
24
فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته
AOPs
فرآیندهای فتوکاتالیزوری
فرآیندهای اکسیداسیونی و فتواکسیداسیونی
فتوکاتالیزور/UV
Tio2
ZnO
ZnS
cdS
فتو فنتون
UV/Fe2+ or Fe3+/ H2O2
فنتون
H2O2/Fe2+
UV/H2O2 and UV/O3
شبه فنتون
H2O2/Fe3+
25
انواع روشهای اکسیداسیون پیشرفته
فوتولیز مستقیم با استفاده از تابش نور ماورای بنفش
اوزوناسیون
فرآیند هیدروژن پراکسید/ ماورای بنفش UV/H2O2))
فرآیندهای فنتون و فوتوفنتون
فرآیندهای فوتوکاتالیزوری هتروژن UV/ZnO-UV/TiO2))
26
از میان فرآیندهای اکسایش پیشرفته،فرآیندهای هتروژنی،اگرچه سیستم های واکنش مختلفی دارند اما همگی با خواص شیمیایی یکسانی توصیف می شوند و آن،استفاده از ترکیبات فتو کاتالیزوری نظیر:
TiO2 ، ZnO ، Fe2O3 ، CdS می باشد.
27
فتوکاتالیزورها و مکانیسم عمل
مواد نیمه رسانایی که با قرار گرفتن در معرض تابش با انرژی خاص،فعال می شوند و با تولید گونه های اکسید کننده و احیا کننده موجب به وجود آمدن واکنش های اکسیداسیون-احیا می گردند که با تولید 𝑶𝑯 همراه است.
𝑶𝑯 گونه های فعالی که دارای قدرت اکسید کنندگی بالایی بوده و بیشتر به بخش آلی ترکیبات آلاینده حمله کرده و منجر به تولید ترکیبات حدواسط رادیکالی می گردد که منجر به تشکیل جفت الکترون-حفره می شوند.
این ترکیبات در مراحل بعدی توسط اکسیژن به دام افتاده و از طریق رادیکال های پراکسی و پراکسیدها منجر به پیشرفت واکنش و نهایتا کامل شدن فرآیند تخریب می شوند.
28
ترکیبات فتوکاتالیزوری به تنهایی ویا به صورت کوپل شده نظیر: TiO2-CdS TiO2-SnO2 TiO2-Fe2O3 ZnO-ZnS CdS-ZnO
29
فرآیندهای فوتوکاتالیزوری ناهمگن
عامل اکسنده: اکسیژن یا هوا
منبع تابش پر انرژِی: تابش فرابنفش،بخش فرابنفش نور خورشید یا نور مرئی
فتوکاتالیست نیمه هادی: اکسید فلزات مانند
اکسید تیتانیوم TiO2
اکسید روی ZnO
اکسید آهن سه ظرفیتی Fe2O3
اکسید مس CuO
سولفید روی ZnS
30
فتولیز همگن
عامل اکسنده مانند : H2O2،اوزون و یا ترکیبی از هر دو
منبع تابش: فتولیز مستقیم نور UV
از فرآیندهای فتولیز همگن می توان فرآیندهای UV/H2O2 و UV/S2O82- نام برد.
31
مزیت فتوکاتالیزورهای ناهمگن نسبت به همگن
قابلیت بازیابی واستفاده مجدد از آنها
همزمانی واکنشهای اکسیداسیون و احیا
32
اشعه فرابنفش 1 UV
UV جزء امواج الکترومغناطیس است.
طول موج آن در محدوده nm 400-100 قرار دارد و به این دلیل توانایی شکستن پیوندهای شیمیایی را داراست.
طول موج nm 254 حاصله از لامپ های UV دارای انرژی Kcal/mol 113 بوده و قادر به شکستن پیوندهای آلی مانند:
C-C،C-H،C-O می باشد.
بنابراین در اکثر فرایند های APOs از اشعه فرابنفش که از لامپ های UV و یا از نور خورشید ساطع می شود به عنوان منبع نور استفاده می شود.
1.Ultra Violet
33
شکل ناحیه فرابنفش
34
جدول ناحیه فرابنفش
35
لامپ های UV
برای تولید اشعه فرابنفش از نوع UV-C از لامپهای کم فشار محتوی بخار جیوه استفاده می شود.
در حدود 90% از طیف UV ساطع شده از این لامپها در محدوده میکروب کشی یعنی طول موج nm254 است.
اشعه UV در لامپهای بخار جیوه به وسیله عبور یک قوس الکتریکی از میان یک گاز بی اثر تولید می شود.
لامپها از شیشه کوارتز ویژه ای ساخته می شوند .
تابش های با طول موج nm 290-200 معمولا برای فرآیندهای فتوکاتالیزوری به کار می روند. چرا؟
36
برای اینکه قدرت خروجی لامپ حداکثر باشد،باید پوشش کوارتز کاملا تمیز نگه داشته شود.
از آنجایی که بازده لامپ با زمان کاهش می یابد،لامپ های فشار کم،سالانه و لامپ های فشار متوسط ،هر چهار ماه یک بار باید تعویض شوند.
سرعت تقریبی افت شدت تابش، 25% برای هر 600 ساعت از عملیات می باشد.
37
روش های متداول استقرار لامپ UV درمحفظه ضدعفونی
یک یا چند لامپ بصورت موازی با جریان آب:
چند لامپ در اطراف خارجی لوله جریان آب،بصورت موازی با جریان آب:
یک یا چند لامپ عمود بر جریان آب:
سیستم باز: گذشته از شیوه های استقرار بالا، آب را میتوان بدون فشار نیز ضدعفونی نمود. این شیوه عمدتا برای گندزدایی فاضلاب و سایر موارد با دبی آب بسیار زیاد بکار می رود.
38
موارد کاربرد UV برای ضدعفونی
صنایع غذایی
صنایع نوشابه سازی و آب معدنی و آبمیوه
آب آشامیدنی
پرورش ماهی،میگو،دام و طیور
فاضلاب های شهری و صنعتی
صنایع آرایشی و بهداشتی،شیمیایی،دارویی
استخرهای شنا،آب نماها،جکوزی ها
مدارهای بسته خنک کننده وسیستم های تهویه مطبوع
39
چرا ضد عفونی به روش UV ؟
40
فتوکاتالیزور دی اکسید تیتانیوم ( (TiO2
فلز تیتانیوم رنگدانه ای به رنگ سفید و ثابت است.
95% از آن به صورت TiO2 که شامل ایلمینیت،روتیل،آناتاز،لکوکسن(leucoxcne) میباشد.
کاربردهای مربوط به فرآیندهای فتوکاتالیزوری:
تجزیه اکسیدهای نیتروژن و تبدیل آن به نیتروژن
تجزیه مواد آلی بهCO2 ،H2O
به عنوان فتوکاتالیزور در پسابها
حذف بوی نامطبوع و تجزیه موجودات ذره بینی زیان آور و بیماری زا،از آب و فاضلابها
در ساختار سل های خورشیدی
سرامیک های ضد باکتری
شیشه های خود تمیز شونده
41
ساختار فازی فتوکاتالیزور TiO2
ساختمان اصلی متشکل از یک اتم تیتانیوم محاصره شده با 6 اتم اکسیژن در یک ساختار واپیچش اکتاهدرالی میباشد.
در طبیعت به سه حالت کریستالی آناتاز ، روتیل و بروکیت وجود دارد.
42
نحوه آرایش هشت وجهی های TiO6
43
مزایای TiO2
دی اکسید تیتانیوم به دلیل فعالیت زیاد،خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب،قیمت پایین،سمی نبودن،در دسترس بودن به صورت گسترده به عنوان کاتالیست استفاده می شود.
فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم در فرم نانو ذرات به دلیل پایداری این ساختار،سطح ویژه بالا،زیست سازگاری،سمی نبودن،قیمت پایین و توان اکسید کردن مناسب عمده ترین کاتالیست استفاده شده در این زمینه است.
44
تصویر میکروسکوپ الکترونی نانو ذرات Tio2
45
بررسی عملکرد الکترونی UV/TiO2
در ترازهای انرژی نیمه رساناها،بین بالاترین تراز پر انرژی(باند ظرفیت) و پایین ترین تراز انرژی اشغال نشده (باند رسانش)،یک ناحیه وسعت یافته به نام گپ یا شکاف وجود دارد.
در حالت عادی الکترون ها در باند ظرفیت قرار دارند و اگر تحت تابش قرار گیرند،انرژی گرفته و به باند رسانش جهش می کنند.در این حالت تراز ظرفیت که خالی از الکترون میشود حفره نام دارد.
انرژی تابشی که باعث جهش الکترون از باند ظرفیت به رسانش می گردد،باید بیشتر از انرژی پهنای گپ باشد.
حالت برانگیخته شدن الکترون و ایجاد حفره ،پایدار نبوده و الکترون انرژی دریافتی خود را به صورت گرما از دست داده به نوار ظرفیت نزول می کند.
در نهایت منجر به تولید یون های هیدروکسیل می شود و این امر میزان تخریب را افزایش می دهد.
46
شمای کلی فرآیند کاتالیست کردن نوری توسط دی اکسید تیتانیوم
47
واکنش های مربوط در سطح TiO2
48
49
شمای کلی فرآیند کاتالیست کردن نوری توسط دی اکسید تیتانیوم
50
فتوکاتالیزوراکسید روی ZnO
اکسید روی بسته به روش تولید به عنوان سفیداب روی یا اکسید روی نام گذاری
می شود.
اکسید روی به سه روش تهیه میشود:
روش فرانسوی
روش آمریکایی
روش شیمیایی « تر 1»
در صنعت ، عمدتا به روش شیمیایی تولید می شود.
1.Wet
51
ساختار بلوری اکسید رویZnO
52
نانو ساختارهای اکسید روی
اکسید روی عضوی از خانواده ورتزیت و یکی از غنی ترین نانو ساختارها می باشد.
دو مزیت عمده :
نیمه رسانایی با شکاف باندev 3.2 می باشد.
پیزوالکتریک است،در نتیجه زیست سازگار و ایمن می باشد.
53
کاربردهای اکسید روی در ابعاد نانو
نانو فتوکاتالیزور در فرآیندهای اکسایش فتوکاتالیزوری
رنگدانه در رنگ آمیزی خودروها،چادرها
مواد اولیه در صنایع تولید لوازم آرایشی و بهداشتی از جمله کرم های ضد آفتاب
استفاده در کاهنده ها،افزاینده ها و حسگرهای نانو مقیاس
در پزشکی به راحتی بدون روکش به کار می رود.
54
فرآیند فتوکاتالیستی UV/ZnO
جذب تابش و تشکیل جفت های الکترون-حفره ،که مرحله فعال سازی نام دارد.
تعدادی از جفت های الکترون-حفره در عرض چند نانو ثانیه با آزاد کردن انرژی با هم ترکیب می شوند
ZnO ℎ𝜗 ZnO(eCB-+hVB+)
ZnO(eCB-+hVB+)→ℎ𝑒𝑎𝑡
اگر اکسیژن به مقدار کافی باشد،الکترونهای موجود در نوار رسانش توسط اکسیژن به دام افتاده و یون رادیکال سوپر اکسید تولید می کنند.
حفرات باقی مانده قاد ر به اکسید نمودن H2O2 ad و HO-ad به رادیکال های 𝑂𝐻 می باشند.
55
ZnO(eCB-)+O2 →ZnO+ O2.-
ZnO(hVB+)+H2Oad →ZnO+ .OH+H+
ZnO(hVB+)+HO-ad →ZnO+.OH
ZnO(hVB+)+RXad →ZnO+RX.+ad
ZnO(eCB-)+H2O2 →ZnO+OH-+.OH
56
فرآیند فتوکاتالیستی UV/ZnO
ZnO با جذب انرژی تولید یک جفت الکترون حفره میکند.
الکترون-حفره با انتقال،واکنش های اکسیداسیون-احیا انجام
می گیرد.
حفره با H2O واکنش داده،تولید 𝑂𝐻 می نماید.
الکترون با اکسیژن گرفته شده تا O2.- را ایجاد کند.
الکترون های تولید شده باعث احیای O2 به آب می شود.
حفره ی اتجاد شده باعث تخریب می شود.
57
واکنش های UV/ZnO
58
مزایای فرآیند UV/ZnO
اکسید روی غیر سمی
شرایط واکنش نسبتا ملایم
قسمت اکسید روی پس از بازیابی دوباره وارد چرخه میشود.
ترکیبات آلی محلول و یا پراکنده در آب،قابل حذف بوده وبه طور کامل تجزیه می شود.
59
مقایسه TiO2و ZnO
ZnO به دلیل شکاف انرژی مناسب تر از TiO2
بازده کوانتومی ZnO بیشتر از TiO2
بزرگترین مزیت ZnO: قسمت بیشتری از طیف خورشیدی را نسبت به TiO2 جذب می کند.
60
پارامترهای موثر در تخریب فتوکاتالیزوری
اثر غلظت اولیه رنگ
اثر شدت تابش
اثر مقدار فتوکتالیزور
اثر دما
اثر pH
اثر اکسنده ها
61
اثر غلظت اولیه رنگ
با افزایش غلظت اولیه رنگ ابتدا تا حد معینی سرعت تخریب فتوکاتالیزوری افزایش و سپس کاهش می یابد.
علت افزایش سرعت: مربوط به افزایش احتمال واکنش بین ذرات اکسید کننده و مولکولهای رنگینه می باشد.زیرا با احتمال تشکیل و نیز واکنش رادیکالهای هیدروکسیل با مولکولهای رنگ ارتباط دارد.
علت کاهش سرعت: زیرا در غلظتهای بالای رنگ،مولکولهای بیشتری از رنگینه روی سطح نیم رسانا جذب سطحی می شود،پس تولید رادیکالهای هیدروکسیل کاهش می یابد.زیرا موضع های اندکی برای جذب یون ها و تولید رادیکالهای هیدروکسیل وجود دارد.
62
اثر تابش
درصد حذف رنگینه با کاهش ارتفاع بین سطح محلول حاوی رنگ و لامپ UV افزایش می یابد.زیرا تابش UV فوتون های لازم را برای انتقال الکترون از لایه والانس به لایه هدایت فتوکاتالیزور فراهم می کند.
در نتیجه با افزایش شدت تابش،فوتون های بیشتری به سطح فتوکاتالیزور رسیده،میزان تولید رادیکالهای هیدروکسیل بیشتر شده وسرعت حذف بالا می رود.
درشدت تابش پایین تشکیل الکترون-حفره غالب است و ترکیب مجدد الکترون-حفره ناچیزمی باشد.
در شدت تابش بالا،جدایی الکترون-حفره با ترکیب مجدد آن رقابت می کند.
پس افزایش شدت تابش،اثر کمتری در سرعت حذف رنگ دارد.
63
اثر دما
اگرچه سرعت اکسیداسیون معمولا به دما وابسته نیست،اما افزایش دما به واکنش فتوکاتالیزوری کمک می کند تا به طور موثری با ترکیب مجدد الکترون-حفره رقابت کرده و در نتیجه سرعت حذف رنگ افزایش می یابد.
64
اثر فتوکاتالیزور
زیرا افزایش در مقدار فتوکاتالیزور تعداد موضع های فعال را روی سطح کاتالیزور بالا برده و به نوبه خود تعداد رادیکال های هیدروکسیل و سوپراکسید را افزایش می دهد،در نتیجه میزان رنگ افزایش می یابد.
با بالا رفتن میزان فتوکاتالیزور از مقدار بهینه خود،افزایش در کدری سوسپانسیون به وجود آمده در نتیجه نفوذ تابش و حجم فعال شده توسط تابش کوچک میشود.مولکولهای فعال با برخورد با مولکولهای پایه،غیر فعال میشوند.متراکم شدن فتو کاتالیزور نیز قسمتی از سطح فتوکاتالیزور را غیر قابل دسترس برای جذب فوتون یا رنگ کرده و حذف رنگ را کاهش میدهد.
با افزایش مقدار فتوکاتالیزور میزان حذف رنگ افزایش و پس از رسیدن به مقدار بهینه خود،افزایش در غلظت کاتالیزور موجب کاهش در حذف رنگ می شود.
65
اثر pH
تفسیر اثرات pH بر بازده فرآیند فتوکاتالیزوری کار بسیار دشواری است .
زیرا pH رفتارهای مختلفی به دلیل آمفوتر بودن فتوکاتالیزور نیمه هادی بر روی سرعت واکنش فتوکاتالیزوری دارد.
66
پیشینه تحقیق
سال 2003 Baran و همکارانش:
قرمز رادیو اکتیو 45
زرد اسیدی 23
رنگهای کاتیونی مانند: آبی قلیایی 41 ونارنجی قلیایی 66
سال 2005 Rengaraj:
4،4،2-تری کلرو فنل در محلول های سوسپانسیونی آبی
سال 2006 بهنژادی و مدیرشهلا:
زرد اسیدی 23
Muruganandham :
Reactive Yellow 14
Reactive Black 5
Barakat :
سیانید
67
نتیجه گیری
در میان فرآیندها،فرآیند فتوکاتالیزور ناهمگن،فناوری بسیار موثری برای تجزیه آلاینده هاست.
68
بخش 2
مرور مقالات
69
تعیین سینتیک و کارایی فرآیند فتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیوم در حذف رنگ [RB5] Reactive Black 5 و سیانید از محلول های آبی
70
مشخصات فیزیکی و شیمیایی رنگ RB5
71
مشخصات فیزیکی و شیمیایی دی اکسید تیتانیوم
72
شماتیک راکتور مورد استفاده
73
اثر مقدار TiO2
74
اثر pH
75
اثر غلظت اولیه رنگ
76
77
اثر زمان تماس
78
79
حذف فتوکاتالیستی اشریشیاکلی با استفاده از نانو ذرات اکسید روی فعال شده با اشعه UV-C از محیط های آبی
80
راکتور مورد استفاده
81
تصویرXRD از نانو ذرات ZnO
82
اثر تعداد سلولهای باکتری و فرآیند مورد استفاده
83
اثر pH
84
اثرغلظت نانوذرات ZnO
85
اثرغلظت نانوذرات ZnO
86
Application of TiO2 UV-C Photocatalytical Processes for the Removal of Reactive Red 198 Dye from Synthetic Texile Wastewater
کاربرد فرآیند فتوکاتالیستی TiO2/UV-C در حذف رنگ رادیواکتیو 198از فاضلاب سنتتیک نساجی
87
مشخصات رنگ رادیو اکتیو 198
88
راکتور مورد استفاده
89
نمودار طیف جذب
90
اثر pH
91
اثر pH
92
93
اثر مقدار فتوکاتالیزور
94
جدول ثابت سرعت واکنش
95
اثر غلظت رنگ
96
اثر غلظت رنگ
97
منابع
1.Daneshvar N, Salari D, Niaei A, Rasoulifard MH, Khataee AR. Immobilization of TiO2 Nanopowder on Glass Beads for the Photocatalytic Decolorization of an Azo Dye C.I. Direct Red 23. J Environ Sci and Health 2005; 40: 1604-1617.
2.McCullagh C , Robertson J , Bahnemann D W. and Robertson P . The application of TiO2 photocatalysis for disinfection of water contaminated with pathogenic microorganisms: a review. Chemistry and Materials Science. 2010; 33: 359-375.
3.Wu CH. Effects of operational parameters on the decolorization of C.I. Reactive Red 198 in UV/TiO2- based systems. Dyes Pigments 2008; 77(1): 31-8.
4.www.google.com
5.www.SID.com
6.www.journal.ir
7.www.chemistmag.com
پایان نامه کارشناسی ارشد-قادری.8
پایان نامه کارشناسی ارشد قصابی.9
علی آبادی ، 1384 پایان نامه .10
98
با تشکر ازحسن توجه شما
؟
99