حذف كروم (VI) از محلول هاي آبي با استفاده از فرايند هاي UV/ZnO، UV/TiO2 و UV/H2O2

Removal of chromium (VI) using UV/ZnO, UV/TiO2 and UV/ H2O2 processes from aqueous solutions

زمينه و هدف: مطالعه حاضر با توجه به مخاطرات فراوان فلز سنگين كروم در محيط زيست از جمله سرطان پوست و ريه و آسيبهاي كليوي و كبدي با هدف بررسي حذف Cr(VI) با استفاده از فرايند هاي نانو فتوكاتاليستي و فتو شيميايي UV/ZnO، UV/TiO2 و UV/H2O2 از محلول هاي آبي انجام پذيرفت. مواد و روش كار: در اين مطالعه فاكتور هاي موثر بر فرايند احيا مثل غلظت كاتاليست (g/L 15/0-05/0)، غلظت H2O2(mol/L 5/1-5/0) و pH مورد بررسي قرار گرفتند. غلظت اوليه سوبسترا بين mg/L 15-1/0 متغير بود. محلول استوك كروم (VI) با استفاده از انحلال دي كرومات پتاسيم (K2Cr2O7) در آب مقطر يك بار تقطير تهيه گرديد. غلظت باقيمانده كروم بوسيله دستگاه اسپكتروفتومتري در طول موج 540 نانومتراندازه گيري شد. يافته ها: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه با افزايش غلظت نانو ذرات TiO2 و ZnO و H2O2 و همچنين كاهش pH راندمان احياي كروم افزايش پيدا مي‌كند. همچنين راندمان حذف با افزايش غلظت اوليه سوبسترا كاهش پيدا كرد. بيشترين احياي كروم با ZnO در pH بين 8-4 حاصل شد. همچنين با افزايش pH راندمان حذف توسط TiO2 و H2O2 كاهش يافت. از طرفي نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه فرايند احيا از سنتيك درجه اول لانگموير- هنشلود پيروي مي‌كند. نتيجه گيري: بطور كلي نتايج حاصله بيانگر آن است كه مي‌توان از فرايند پاك و بدون باقيمانده UV/ZnO، UV/H2O2 و UV/TiO2 به صورت موثر براي حذف كروم 6 ظرفيتي از محيط هاي آبي استفاده نمود.

Backgrounds & Objectives: Since of heavy metal such as chromium in the environment has a major risk, including skin cancer and lung and kidney and liver damage. Aim of present study was investigation removal of Cr (VI) using photo-chemical and photo-catalytical process such as UV/ZnO, UV/TiO2 and UV/H2O2 from aqueous solution. Material & Methods: In this study, factors affecting recovery processes such as catalyst concentration (0.05-0.15 g / L), the concentration of H2O2 (0.5-1.5 mol / L) and pH were investigated, initial substrate concentrations between 0.1 to 15 mg/L was varied. Stock solution of chromium (VI) was prepared using the solubility of potassium dichromate (K2Cr2O7) in distilled water. Residual concentration of chromium was measured by spectrophotometer at wavelength 540 nm. Results: The results showed that with increasing TiO2, ZnO nanoparticles , H2O2 concentration and decreasing pH increased the efficiency of Cr removal. Also removal efficiency decreased with increasing initial concentration of Cr (VI). Maximum reduction of Cr(VI) with ZnO was Occurred in 4 to 8 pH range. With increasing pH, the removal efficiency for TiO2 and H2O2 decreased. The results showed that reduction of Cr(VI) follows approximately Langmuir–Hinshelwood first-order kinetics model. Conclusion: The obtained results indicate that can be used UV/ZnO, UV/H2O2 and UV/TiO2 to remove Cr(VI) from aqueous solutions, as a friendly environmental treatment processes and without residual .