بهينه ­سازي فرآيند تخريب سونوفوتوكاتاليزوري آلاينده رنگ آبي واكنشي 19 در محيط آبي

Optimization of the Sono-Photocatalytic Degradation of Reactive Blue 19 in Aqueous media

در اين پژوهش، كارايي روش تركيبي سونوفوتوكاتاليزوري در فرآيند شبه ­فنتون براي تخريب رنگ آبي واكنشي 19 درمحيط آبي مطالعه شد. بهينه­ سازي و مدل­سازي اين فرآيند با استفاده از روش پاسخ سطح برمبناي طراحي مركب مركزي انجام شد. اثر پارامترهاي عملياتي مانند pH، نسبت هيدروژن پراكسيد به كاتاليزور نوري و مدت زمان اعمال امواج فراصوت بر كارايي تخريب آلاينده مورد بررسي قرار گرفت. ضريب برازش نزديك به يك (R2 =0.9995) نشان­ دهنده توانائي مدل در توصيف و پيش بيني اين فرآيند است. بالاترين ميزان كارايي تخريب (%89) در شرايط بهينه شامل 5/5=pH، نسبت هيدروژن پراكسيد به كاتاليزور نوري برابر با 27/0 ومدت زمان اعمال امواج فراصوت برابر با 8 دقيقه قابل دست­يابي است. در بازه مورد بررسي سينتيك تخريب اين آلاينده از مرتبه اول تبعيت مي كند. كاربرد همزمان امواج پرانرژي فراصوت به همراه كاتاليزور نوري بهبوديافته تيتانيوم دي­اكسيد و نانوذرات نقره در حضور تابش نور مرئي منجر به توليد مقادير قابل توجهي از راديكال­هاي فعال در محيط فرآيند شده و بنابراين دستيابي به تخريب كامل و سريع آلاينده با در نظر گرفتن معيارهاي اقتصادي فراهم شد.

The utilization of hybrid sono-photocatalytic technique based on the Fenton-like processes for degradation of Reactive Blue 19 has been investigated. The process has been modelled and optimized employing response surface methodology based on the central composite design. The influence of operating parameters of pH, catalyst/oxidant molar ratio and sonication time on the degradation efficiency of azo dye has been studied. The predictability of proposed model has been confirmed with close to unity value of regression coefficient. Highest degradation efficiency of 89% has been achieved at optimum condition of pH=5.5, catalyst/oxidant molar ratio of 0.27 and sonication time of 8 min. The concentration of Acid red 18 decay follows first-order kinetics, within the range studied. Eventually, simultaneous utilization of ultrasound waves and modified photocatalyst of Ag/AgBr-TiO2 under the irradiation of visible light causes to generate active species particularly hydroxyl radicals and subsequently economic, desire and fast degradation of Reactive Blue 19.