بهينه‌سازي تخريب فوتوكاتاليستي فنول به‌وسيله نانوكامپوزيت مغناطيسي Fe3O4@SiO2@TiO2 به‌روش پاسخ سطحي

حذف فنول به‌عنوان يك آلاينده رايج محيط‌زيست در سال‌هاي اخير مورد توجه پژوهشگران بسياري قرار گرفته است. در اين پژوهش، كارايي فوتوكاتاليست مغناطيسي Fe3O4@SiO2@TiO2 در تخريب فنول ارزيابي شد. همچنين اثر عامل‌هاي مؤثر در تخريب اين آلاينده با استفاده از روش پاسخ سطحي بررسي شد. در اين پژوهش، تجزيه فوتوكاتاليستي فنول در يك محلول آبي با استفاده از نانوكامپوزيت Fe3O4@SiO2@TiO2 تحت اشعه ماوراي بنفش بررسي شد. مواد سنتز شده با طيف‌سنج بازتاب انتشاري UV-Visible، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، تبديل فوريه فروسرخ، پراش اشعه ايكس و مغناطيس‌سنج نمونه ارتعاشي مشخص شدند. آناليزهاي XRD و VSM نشان دادند ساختار نانوكامپوزيت Fe3O4@SiO2@TiO2 حاوي فاز آناتاز TiO2 بوده و خواص سوپرپارامغناطيس (emu/g 12/07) دارد. بر اساس طيف DRS و محاسبه نوار شكاف انرژي eV 3/01 براي نمونه Fe3O4@SiO2@TiO2 اندازه‌گيري شد. آناليز واريانس داده‌ها نشان داد كه اثرات متغيرهاي اصلي‌ غلظت فوتوكاتاليست، زمان تابش نور UV و مجذور غلظت فوتوكاتاليست در مدل معني‌دار هستند. متغيرهاي معني‌دار از بيشترين به كمترين معني‌داري شامل: غلظت فوتوكاتاليست زمان تابش نور UV مجذور غلظت فوتوكاتاليست هستند. نتايج نشان داد كارايي نانوكامپوزيت Fe3O4@SiO2@TiO2 پس از 5 بار استفاده مجدد از 55 به 49 درصد رسيد كه كاهش قابل‌توجهي نداشت. تخريب فوتوكاتاليستي فنول با روش پاسخ سطحي براي بررسي تأثير عوامل عملياتي بر فرايند حذف انجام شد. حداكثر حذف فنول 55 درصد در pH معادل 8، غلظت فوتوكاتاليست 1000 ميلي‌گرم در ليتر و پس از 220 دقيقه زمان تابش نور UV به‌دست آمد. يافته‌هاي اين پژوهش نشان داد نانوكامپوزيت مغناطيسي Fe3O4@SiO2@TiO2 مي‌تواند گزينه مناسبي براي حذف فنول از پساب‌هاي صنعتي باشد.