بررسي پارامترهاي سينيتيكي و ترموديناميكي در حذف 2-كلروفنول از محيط آبي به كمك امواج ماوراي بنفش و مافوق صوت در حضور نانوكاتاليزور اكسيدروي سنتزشده به روش سبز

زمينه و هدف: پژوهش حاضر بررسي پارامترهاي سينتيكي و ترموديناميكي را در حذف يكي از مشتقات مهم فنولي (2-كلروفنول) توسط نانوكاتاليزور اكسيد روي سنتز شده به روش سبز، طي فرآيندهاي فتوكاتاليستي و سونوكاتاليستي مورد توجه قرار داده است. روش كار: مطالعه حاضر يك مطالعه تجربي است كه در آزمايشگاه تحقيقاتي گروه شيمي دانشگاه آزاد اسلامي اردبيل انجام گرفت. به منظور بررسي كارايي فرآيندهاي فتوكاتاليستي و اولتراسونيك در حذف 2-كلروفنول، ابتدا نانوكاتاليزور اكسيد روي به روش سبز با استفاده از يك گونه گل كاغذي با نام Bougainvillea spectabilis تهيه گرديد. پس از اطمينان از صحت سنتز به كمك فنآوري هاي مختلف، پارامترهاي مهم تأثير گذار در بازده حذف 2-كلروفنول، از قبيل غلظت، مقدار نانوكاتاليست، pH محلول، و دما مورد بررسي قرار گرفتند و مناسب ترين شرايط براي حذف در طي فرآيندهاي فتوكاتاليستي و اولتراسونيك مشخص گرديد. يافته ها: طيف حاصل از XRD تأييد كننده سنتز نانوكريستال هاي اكسيد روي مي باشد. ماهيت شش گوش (هگزاگونال) يكنواخت نانوذرات اكسيد روي (ZnO) با اندازه بين 12 الي 31 نانومتر با استفاده از تصاويرSEM و TEM مورد تأييد قرار گرفت. آناليز عنصري (EDX) مشخص كرد كه نانوذرات خالص سنتز شده حاوي 74.94 درصد وزني روي و 25.06 درصد وزني اكسيژن است. بررسي حذف 2-كلروفنول از محلول آبي در شرايط تاريكي، نشان داد كه فرآيند حذف به بهترين شكل از مدل ايزوترم لانگموير و فروندليچ پيروي كرده است. بررسي سينتيك حذف مشتق فنولي مورد مطالعه با ضريب رگراسيون خطي بالا، سينتيك شبه مرتبه دوم را براي فرآيند حذف 2-كلروفنول معرفي نمود. نتيجه گيري: با توجه به پارامترهاي ترموديناميكي بدست آمده در اين تحقيق، مقادير منفي تغييرات انرژي آزاد گيبس (ΔG°) در تمامي دماهاي مورد بررسي طي حذف 2-كلروفنول به روش فتوكاتاليستي و سونوكاتاليستي نشان داد كه فرايند حذف خود به خودي مي‫باشد. همچنين مثبت بودن تغييرات آنتالپي (ΔH°) طي فرآيند حذف توسط نانوذرات سنتزشده از گل كاغذي، گرماگيربودن فرآيند حذف را مشخص كرد. نتايج به دست آمده از مطالعه حاضر نشان داد كه نانوذره سنتزشده مي تواند براي حذف فتوكاتاليستي و اولتراسونيك 2-كلروفنول از محيط آبي به ترتيب با كارايي 90.21 و 82.54 درصد استفاده شود.