تخريب فتوكاتاليزوري1،1- دي متيل هيدرازين در محيط آبي توسط نانو فتوكاتاليزور قابل بازيافت تيتانيا

Photocatalytic Decomposition of 1,1-Dimethyl Hydrazine in Aqueous Media by Recyclable Titania Nano Photocatalyst

1و1- دي متيل هيدرازين (UDMH) به‌عنوان سوخت مايع موشك بوده و تركيبي با سميت بالا است كه در اين كار به‌منظور تخريب و معدني سازي آن در محيط آبي از روش تركيبي اكسايش فتوكاتاليزوري، پراكسيد هيدروژن و پرتوفرابنفش (UV/FST/H2O2) استفاده شده است. . فرايند در يك راكتور سوسپانسيوني مجهز به يك لامپ UV-C، W 150 انجام شده است. از كاتاليزور Fe3O4@SiO2@TiO2 (FST) به‌عنوان كاتاليزور مغناطيسي و قابل بازيافت استفاده شده است. براي سنتز كاتاليزور از روش­هاي رسوبي و سل ژل استفاده شده و براي آناليز آن روش­هاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري TEM، پراش پرتو ايكس XRD، اسپكتروسكوپي مادون قرمز تبديل فوريه FTIR و روش بررسي خواص مغناطيسي VSM مورد استفاده قرار گرفته است. به‌منظور بهينه‌سازي پارامترهاي مؤثر بر فرايند مانند غلظت پراكسيد هيدروژن، مقدار كاتاليزور و pH از روش پاسخ سطح استفاده شده است. همچنين بررسي ميزان معدني سازي از طريق آناليز كل كربن آلي TOC مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه فرايند توانايي معدني سازي ppm 50 از UDMH را به ميزان 79% با استفاده از ppm 85[FST]=، ppm 800 [H2O2] = و 7 pH= بعد از 120 دقيقه را دارد.

1,1-Dimethylhydrazine (UDMH) is used as a liquid fuel for missile and is a toxic matter. In this work to decontaminate UDMH from aqueous solution, hybridized photocatalytic and hydrogen peroxide oxidation processes have been used. The process was performed in a suspension reactor equipped with a UV-C lamp (150 W). Fe3O4@SiO2@TiO2 (FST) catalyst was used as a magnetic recyclable photocatalyst. To synthesize the catalyst, precipitation and sol gel methods have been applied and its characterization was performed using X-ray diffraction XRD, Fourier transform infrared FTIR, transmission electron microscopy TEM, and vibrating sample magnetometer VSM instruments. Effective parameters such as hydrogen peroxide concentration, amount of catalyst, and pH were optimized using response surface method. To analyze the amount of mineralization, the TOC analysis was used. The results showed that at the optimum conditions of [FST] = 85 ppm, [H2O2] = 800 ppm, and pH=7 the process could be mineralize 50 ppm of UDMH solution, about 79% after 120 min.