بكارگيري طراحي آزمايش تاگوچي در تعيين شرايط بهينه واكنش تجزيه فوتوكاتاليستي آلاينده آزويي Sunset Yellow FCF با استفاده از نانوذرات نقره در واكنشگاه نوري

در اين مطالعه نانوذرات نقره به عنوان كاتاليست در واكنش تجزيه فوتوكاتاليستي رنگ آزويي (SYF) Sunset Yellow FCF در محلول آبي مورد بررسي قرار گرفت. نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبي برگ درخت گردو تهيه شد. سنتز نانوذرات نقره با استفاده از شيمي سبز كه روشي سازگار با محيط زيست، كم هزينه، سريع و بي خطر مي باشد، پرداخته شده است. عصاره گيري با روشي آسان و همچنين سنتز نانوذرات نقره در مدت زمان كم و با راندمان بالا انجام شد. خواص و ويژگي هاي نانو ذرات نقره به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي، تجزيه عنصري با روش طيف شناسي تفكيك انرژي، پراش اشعه ايكس و طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه بررسي شد. شرايط بهينه تجزيه رنگ از روش طراحي آزمايش تاگوچي با آرايه متعامد (L9(34)) تعيين شد. تجزيه و تحليل پاسخ هر آزمايش بر اساس نسبت سيگنال به نويز (S/NL) محاسبه شد. تاثير فاكتورهاي عملياتي مانند مقداركاتاليست، pH، زمان تابش دهي و دما در سه سطح براي هر فاكتور مورد بررسي قرار گرفت. نتيجه هاي تاگوچي نشان داد كه مقدار كاتاليست 20 ميلي گرم بر ليتر (سطح 2)، 4=pH (سطح 1)، زمان تابش دهي 45 دقيقه (سطح3) و دما 30 درجه سلسيوس (سطح 3) شرايط بهينه براي اين واكنش بود. بيشترين تاثير هر فاكتور در واكنش از تحليل آناليز واريانس بدست آمد. موثرترين فاكتور، pH بود. برهمكنش بين دو فاكتور pH و مقداركاتاليست بيشترين تاثير را داشت. تحليل آناليز واريانس اوليه نشان داد كه مقدار درصدp (p%) فاكتورهاي: مقداركاتاليست (%12.002)، pH (%46.298)، زمان تابش دهي (%35.311) و دما (%6.383) بود. سهم هر فاكتور در تجزيه رنگ به ترتيب مقداركاتاليست (0.142)، pH (0.431)، زمان تابش دهي (0.397) و دما (0.18) يافت شد. واكنش سينتيك شبه درجه اول با ثابت سرعت  k=0.0721 min−1براي تجزيه فوتوكاتاليستي رنگ مشاهده شد.