سنتز نانوكامپوزيت گرانولي Cellulose/CuBDC/Fe3O4 به‌منظور حذف ماده رنگ‌زاي آبي مستقيم 71 طي فرايند فنتون ناهمگن

روش‌هاي فراواني براي بازيافت آبهاي مصرفي وجود دارد كه هر يك از روش‌ها، مزايا و معايب مربوط به خود را دارند. اخيراً روش‌هاي اكسايش پيشرفته به‌دليل بازدهي زياد، توجه پژوهشگران را به‌خود جلب كرده است. روش فنتون ناهمگن يكي از انواع روش‌هاي اكسايش پيشرفته است كه از لحاظ عملياتي و كارايي مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، نانوكامپوزيت cellulose/CuBDC/Fe3O4 به‌منظور حذف ماده رنگ‌زاي سمّي آبي مستقيم 71، طي فرايند فنتون ناهمگن استفاده شد. اين كاتاليست به‌صورت گرانولي سنتز و تهيه شد تا معايب عملياتي استفاده از كاتاليست به‌صورت پودري حذف شود و گامي به سوي صنعتي‌سازي اين نوع كاتاليست برداشته شود. آناليزهاي مختلفي مانند SEM، EDX، FTIR و XRD براي مشخصه‌يابي كاتاليست انجام شد تا از صحت سنتز صحيح آنها اطمينان حاصل شود. تأثير هر يك از اجزاي سازنده نانوكامپوزيت به تنهايي بر روي فرايند حذف آلاينده بررسي شد. افزودن نانوذرات Fe3O4 به‌دليل خاصيت اكسايشي و قابليت شركت در فرايند فنتون، باعث ايجاد جهش در حذف آلاينده شد. اين فرايند به روش طراحي آزمايش RSM مدل‌سازي شد و تأثير پارامترهاي مستقل غلظت اوليه ماده رنگ‌زا، دوز كاتاليست و غلظت اوليه هيدروژن پراكسيد بر روي حذف رنگ‌زاي آبي مستقيم 71، بررسي شد و در نقطه بهينه درصد حذف 86.93 درصد به‌دست آمد. همچنين 73.52 درصد از COD پساب در نقطه بهينه كاهش يافت كه نشان‌دهنده پتانسيل زياد گرانول‌ها در تجزيه آلاينده و تبديل آن به H2O، CO2، NO2 و SO2 بود. گرانول‌هاي تهيه شده پايداري زيادي داشت و در صورت بازيابي، قابليت 8 بار استفاده در فرايند حذف آلاينده را داشت.