تخريب فوتوكاتاليزوري بنزن محلول در آب با كاتاليزور نانو ذرات ZnFe2O4 تثبيت شده بر روي سرباره مس

Photocatalytic degradation of water-soluble benzene with ZnFe2O4 nanoparticle catalyst immobilized on copper slag

چكيده: در اين مقاله كاتاليزور تثبيت شده ZnFe2O4 بر روي سرباره مس تهيه شد.از آناليزهاي SEM، EDX، BET, XRD براي شناسايي، بررسي ساختار، اندازه‌گيري تخلخل و سطوح مؤثر كاتاليزور سنتز شده استفاده شد. كاتاليزور نانوذرات ZnFe2O4 تثبيت شده روي سرباره مس براي از بين بردن تركيب آلي بنزن به عنوان يك آلاينده آب در فرآيند UV + H2O2 استفاده شد. از روش طراحي آزمايش فاكتوريل كامل براي بهبود و مدل‌سازي فرآيند تجزيه فتوكاتاليستي بنزن مورد استفاده قرار گرفت. آزمايش‌ها با سه متغير pH، غلظت اوليه بنزن و غلظت اوليه H2O2 در سه سطح طراحي شدند. مقدار حذف بنزن در محيط آبي با استفاده از اندازه گيري COD انجام شد. شرايط بهينه pH=5 ، غلظت اوليه بنزن برابر ppm10 و غلظت اوليه آب اكسيژنه برابر ppm40 تعيين شد. راندمان تخريب در شرايط بهينه 62/97 درصد بود.

Abstract: In this article, stabilized ZnFe2O4 catalyst was prepared on copper slag. SEM, EDX, BET, and XRD analyzes were used to identify, investigate the structure, and measure the porosity and effective levels of the synthesized catalyst. The catalyst of ZnFe2O4 nanoparticles stabilized on copper slag was used to destroy the organic compound benzene as a water pollutant in the UV + H2O2 process. The full factorial experiment design method was used to improve and model the process of photocatalytic decomposition of benzene. Experiments were designed with three variables including pH, the initial concentration of benzene, and the initial concentration of H2O2 in three levels were the variables. The amount of benzene removal in aqueous medium was done using COD measurement. The optimal conditions were pH = 5, the initial concentration of benzene equal to 10 ppm, and the initial concentration of oxygenated water equal to 40 ppm was determined. The degradation efficiency in optimal conditions was 97.62%.