تهيه و شناسايي نانوپروسكيت‌هاي لانتانيدي و فعاليت فوتوكاتاليستي آن‌ها در حذف اتيل‌استات از هواي آلوده

Synthesis and photocatalytic activity of lanthanide nanoperovskites for removal of ethyl acetate from polluted air

تركيب‌هاي آلي فرار (VOCs) خانواده‌اي متنوع و بزرگ از مواد شيميايي هستند و به دليل مضربودن اين تركيب‌ها براي انسان، ضروري است از محيط زيست حذف شوند. هدف از پژوهش حاضر، حذف اتيل‌استات با فرايند فوتوكاتاليستي تحت نور فرابنفش و مرئي بود. براي اين منظور، ابتدا يك‌سري پروسكيت‌هاي لانتانيدي (LaMnO3، LaCoO3 و LaNiO3) با روش سل-ژل تهيه و ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي آن‌ها با پراش پرتو ايكس، ميكروسكوب الكتروني روبشي عبوري و طيف‌سنجي بازتاب انتشاري بررسي شد. الگوهاي پراش پرتو ايكس تشكيل ساختار پروسكيت را تأييد كردند. برپايه تصاوير ميكروسكوپ الكتروني، اندازه ذرات پروسكيت در مقياس نانو بودند. طيف‌هاي بازتاب انتشاري نانوپروسكيت‌ها نيز جذب قوي در ناحيه نور مرئي را نشان دادند. بررسي فعاليت فوتوكاتاليستي نانوپروسكيت‌هاي تهيه شده در حذف آلاينده اتيل‌استات نشان داد كه نانوپروسكيت‌ها عملكرد بالايي را در حذف اتيل‌استات دارند و پروسكيت LaNiO3 بيشترين فعاليت فوتوكاتاليستي و بازده حذف آلاينده را از خود نشان داد. تأثير عامل‌هاي عملياتي مانند غلظت آلاينده، شكل فوتوكاتاليست، نوع منبع نور و مقدار رطوبت هوا بر بازده حذف اتيل‌استات با نانوپروسكيت LaNiO3 نيز بررسي شد.

Volatile organic compounds (VOCs) contain a large and diverse group of chemicals that are very harmful for humans and the environment. Therefore, there is urgent need for removing these compounds. The goal of the present study is degradation of the ethyl acetate by photocatalytic process under UV and visible light irradiation. First, a series of lanthanide perovskite-type oxides (LaNiO3, LaMnO3 and LaCoO3) synthesized by sol–gel method and their physicochemical properties analyzed by XRD, SEM, TEM, and UV–Vis (DRS mode) spectroscopy. The XRD patterns confirmed the formation of perovskite-type oxides and the micrographs of SEM indicated that perovskite particles were nanosize with smaller size than 50 nm. The UV-visible absorption spectra of nanoperovskites also exhibited strong absorption at visible light region. The photocatalytic activity of nanoperovskites evaluated for the degradation of ethyl acetate and results showed that all nanoperovskites had a high performance in the removal of ethyl acetate and the LaNiO3 showed the highest activity. In the next step, the effect of operating parameters such as concentration of pollutant, photocatalyst form, type of light source, and air humidity on the efficiency of ethyl acetate removal investigated.