سنتز و بررسي عملكرد فوتوكاتاليستي نانو چند سازه سه‌ تايي گرافن‌اكسيد - سيليكا/مگنتيت در حذف رنگ از پساب‌هاي صنعتي

Synthesis and evaluation of the photocatalytic performance of graphene oxide-silica/magnetite ternary nanocomposites for industrial wastewater treatment

با توسعه فناوري و گسترش استفاده از رنگ­هاي صنعتي، امروزه آلودگي زيست محيطي به يك بحران عمومي تبديل شده است. از ميان روش­هاي متفاوت روش فوتوكاتاليستي به­ دليل اينكه روشي ساده، كم هزينه و مؤثر براي حذف آلاينده­ها است، توجه زيادي را به خود جلب كرده است. فوتوكاتاليستي بر پايه نانوچندسازه­ ها عامل مؤثري براي از بين بردن آلودگي­هاي صنعتي است. در پژوهش حاضر ابتدا گرافن­ اكسيد و سپس، نانوكامپوزيت گرافن­ اكسيد-سيليكا/مگنتيت در سه نسبت مختلف از درصد وزني مگنتيت سنتز و پس از مشخصه‌يابي­ هاي ساختاري XRD, UV-vis, VSM, FTIR, FESEM, EDS, TEM))، عملكرد آن­ها به عنوان جاذبي مؤثر براي حذف رنگ متيلن آبي از محلول­هاي آبي استفاده شد. نتايج نشان داد كه چندسازه (1:3) گرافن­اكسيد-سيليكا/مگنتيت بيشترين درصد تخريب برابر با 95/94 %، را در مقايسه با دو نانوكامپوزيت ديگر يعني گرافن­ اكسيد-سيليكا/مگنتيت با نسبت­هاي (1:2) و (1:1) به ترتيب با درصد تخريب­هاي 52/92 % و 46/88 % از خود نشان داد. بنابراين، با افزايش سهم مگنتيت درصد تخريب رنگ متيلن آبي و در نتيجه كارايي فوتوكاتاليست افزايش مي ­يابد.

With the development of technology, and the expansion of using industrial paints, environmental pollution has become a general crisis today. Among the various methods, photocatalysis has attracted attention, because it is a simple, low-cost, and effective method for removing organic contaminants. Photocatalysis based on nanocomposites is an effective way of removal of industrial contamination. In this study, graphene oxide, and graphene oxide-silica/magnetite nanocomposites, were synthesized with three different weight ratios of magnetite. After structural characterization (XRD, UV-vis, VSM, FTIR, FESEM, EDS, TEM), their performance as an effective adsorbent, evaluated for removing methylene blue dye from aqueous solutions. The results indicate that graphene oxide-silica/magnetite (1:3) shows the highest degradation rate, about 94.95% compared to (1:2) and (1:1) samples with 92.52% and 88.46%, respectively. Therefore, by increasing the amount of magnetite, degradation percentage and photocatalysis efficiency increase.