سنتز نانوكاتاليست اكسيد روي/اكسيد گرافن احيا شده و ارزيابي كارايي آن در تخريب فتوكاتاليستي آفت‌كش پاراكوات

سابقه و هدف: پاراكوات سومين علف‌كش از لحاظ گستردگي مصرف در جهان است. اين علف‌كش پتانسيل آسيب به غشاي سلولي را از طريق پراكسيد‌كردن ليپيد به واسطه حمله راديكال‌هاي آزاد دارد. در اين پژوهش، فتوكاتاليست هتروژن اكسيد روي/اكسيدگرافن ZnO/rGO (ZG) براي اكسيداسيون آفت‌كش پاراكوات در محلول آبي و تحت نور فرابنفش مورد ‌استفاده قرار‌گرفت. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، براي تعيين مشخصات كاتاليست سنتز‌شده آناليزهاي EDS, FESEM, BET, XRD, FTIR انجام شد. تاثير پارامترهاي بهره‌برداري شامل pH محلول، غلظت كاتاليست، درصد‌بارگذاري rGO، غلظت پاراكوات و شدت نور فرابنفش بر تخريب پاراكوات در يك محيط ناپيوسته مطالعه شد. سنجش غلظت باقيمانده آفت‌كش و نوع و سميت تركيبات واسطه به‌ترتيب توسط آناليز نمونه‌ها با دستگاه HPLC، GCMS و آزمون سميت توسط دافنيا مگنا انجام شد. مطالعات مربوط به قابليت استفاده ‌مجدد كاتاليست و تاثير عوامل به‌دام‌انداز راديكال و آنيون‌هاي معدني نيز انجام گرفت. يافته‌ها: در شرايط بهينه (7=pH، بارگذاري كاتاليست=۱۰درصد، غلظت كاتاليست=0/5گرم درليتر، غلظت پاراكوات=10ميلي‌گرم در ليتر و شدت نور فرابنفش= mw/cm2۲۲۰)، نرخ تخريب و معدني‌سازي به‌ترتيب 91/61 و ۵۱ درصد در مدت‌زمان 120 دقيقه بود. آزمايشات مربوط به تركيبات به‌دام‌انداز راديكال نشان داد كه الكترون، موثرترين عامل در فرآيند اكسيداسيون پاراكوات در سيستم ZG/UV بوده است. در نمونه‌هاي مربوط به زهاب كشاورزي، راندمان تخريب در مقايسه با نمونه‌هاي سنتتيك برابر با 58/27 درصد بود. بر طبق نتايج تست سميت زيستي، واحد سميت در نمونه‌هاي حاوي آفت‌كش بعد از مدت‌زمان 96 ساعت، از 61/72 در نمونه‌هاي خام به19/12 در نمونه‌هاي تصفيه‌شده كاهش يافت. استنتاج: فرايند ZG/UV به‌علت راندمان بالا و فعاليت كاتاليستي عالي مي‌تواند به‌طور موفقيت‌آميزي براي تخريب آلاينده‌هاي آلي به‌ويژه آفت‌كش‌ها در فاضلاب استفاده شود.