حذف آلاينده رنگزاي اسيد رد 206 از آبهاي آلوده به وسيله نانوفوتوكاتاليست entonite/ ZnFe2O4 در راكتور ناپيوسته با استفاده از طرح آزمايش تاگوچي

Removal of Acid red 206 Dye in Pollutant Water by ZnFe2O4/Bentonite as a Nanophotocatalyst in Batch Reactor Using Taguachi Method

‌‌اسيد رد 206 با فرمول شيميايي C40H20CaN4O8S2 ، يك رنگ آزو با مصرف بالاي جهاني است كه در پساب صنايع نساجي به مقدار زياد يافت مي‌شود. در اين تحقيق با استفاده از طرح آزمايش تاگوچي و نرم‌افزار Qualitek-4 واكنش تجزيه فوتوكاتاليستي اسيد رد 206 در آبهاي آلوده با استفاده از كاتاليستZnFe2O4/Bentonite در حالت سوسپانسيون و تابش نور UVدر فوتوراكتور ناپيوسته انجام شد. براي شناسايي كاتاليست تهيه شده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني و همچنين الگوي پراش اشعه ايكس استفاده گرديد. واكنش از نظر سينتيكي در شرايط بهينه بررسي شد و نتايج نشان داد كه سينتيك آن از درجه اول بوده است و نتايج قابل قبولي در اين بررسي‌ها به‌دست آمد. تاثير عوامل عملياتي در تجزيه فوتوكاتاليستي نظير pH، مقدار آب اكسيژنه، مقدار نانوفوتوكاتاليست و دماي واكنش مورد بررسي قرار گرفت و بيشترين راندمان در شرايط بهينه با pH برابر 5 ، مقدار آب اكسيژنه يك ميلي‌ليتر، مقدار نانو فوتوكاتاليست ppm 75، و دما 293 درجه كلوين مشاهده گرديد. بر اساس اين نتايج روشي براي تجزيه فوتوكاتاليستي با استفاده از كاتاليست ZnFe2O4/Bentonite به‌دست آمد كه مي‌‌توان با گسترش آن به‌شكل صنعتي، براي تجزيه فاضلابهاي رنگي در صنايع نساجي از آن استفاده نمود.

Acid Red206 (C40H20CaN4O8S2) is a textile dye with global usage which is found in sewage of textile manufacturing industries in large quantity. In this research the reaction of Acid Red206 (AR206) in photocatalytic analysis was carried out in water with use of Taguchi method, Qualitek-4 software and catalyst suspension ZnFe2O4/Bentonite and UV light radiation. To identify prepared catalyst, SEM image and XRD diffraction pattern were used. Based on Taguchi method the test results displayed the maximum photo catalytic activity. From kinetic view the reaction was first order and study of reaction rate was carried out with the use of first order kinetic equation and Acceptable results were gained in this consideration. The effect of factors in photo catalytic analysis such as pH, the amount of photo catalyst and hydrogen peroxide and temperature of reaction, were examined and the most efficiency in optimum conditions (pH=5, hydrogen peroxide=1ml, nonophotocatalyst=75ppm and temperature=293K) was observed. According to these results, a method was obtained for photo catalytic analysis with the use of ZnFe2O4/Bentonite catalyst and UV light radiation, which by its development in an industrial form; it can be used for analyzing the wastewater in loom or other industries.