تخريب فوتوكاتاليستي ماده رنگزاي آرسنازو (III) به وسيله نقاط كوانتومي گرافن تحت نور مرئي

Photocatalytic Degradation of Arsenazo (III) Dye Under Visible Light by Graphene Quantum Dots

در اين مطالعه از نقاط كوانتومي گرافن (GQDs) به عنوان نانو مواد جديد و بسيار كارآمد براي تخريب ماده رنگزاي آرسنازو تحت نور مرئي استفاده شده است. سنتز نقاط كوانتومي گرافن با روش پيروليز انجام شد و جهت بررسي GQDs تهيه شده، از ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و طيف جذبي مرئي- فرابنفش استفاده شد. تاثير برخي عوامل تجربي مانند pH محلول ماده رنگزا، زمان تماس، غلظت ماده رنگزاي آرسنازو (III) و مقدار نقاط كوانتومي بر بازده تخريب ماده رنگزا مورد مطالعه قرار گرفته و بهينه گرديد. در شرايط بهينه شامل 4pH=، زمان تماس 120 دقيقه، غلظت ماده رنگزا 45 ميلي‌گرم بر ليتر و در حضور 600 ميكروليتر GQDs، بازده حذف ماده رنگزا بيش از 90 درصد مشاهده شد. به طور كلي، GQDs عملكرد خوبي در حذف ماده رنگزا داشت. در نهايت مدل سنيتيكي براي ماده رنگزاي آرسنازو (III) در حضور نقاط كوانتومي GQDs مورد بحث قرار گرفت و سازوكار احتمالي تخريب فوتوكاتاليستي تحت نور مرئي بررسي گرديد.

The first report of Graphene Quantum Dots (GQDs) as novel and highly efficient nano materials for degradation of Arsenazo(III) dye under visible light, is presented here. Preparation of GQDs was carried out by pyrolyzing method. The transition electron microscopy (TEM) and UV–Vis spectroscopy were used for characterizing the GQDs. Effect of the experimental parameters such as pH of dye solution, contact time, concentration of Arsenazo (III) dye and amount of GQDs on the degradation efficiency of dye were studied. The removal efficiency in optimum conditions including pH=4 contact time=120 minutes, the concentration of dye= 45 mg.L-1 and in presence 600 µL GQDs, was observed More than 90%. In general, GQDs had a good performance in dye removal. Finally, the kinetic model for degradation of Arsenazo (III) in the presence of GQDs was discussed. The possible mechanism of visible light photocatalytic degradation is also proposed.