بررسي كارايي فرآيند نانو فتوكاتاليستي UVA/ZnO و UVA/TiO2 در تجزيه و كاهش سميت رنگزا C.I.Direct blue 86 از محلولهاي آبي

Efficiency Study on Nanophotocatalytic Degradation and Detoxification of C.I.direct blue 86 from Aquatic Solution Using UVA/TiO2 and UVA/ZnO

سابقه و هدف: به دليل خطرات بالقوه پساب هاي نساجي، از جمله جهش زايي لازم است قبل از تخليه به محيط، با استفاده از روشهاي موثر تصفيه شوند. فرآيندهاي اكسيداسيون پيشرفته بدليل توليد راديكال هاي فعال هيدروكسيل قادرند با سرعتي بالاتر از ديگر فرآيندها عمل كرده و كارائي حذف مواد رنگي از پساب صنايع نساجي را افزايش دهند. اين مطالعه با هدف بررسي كارايي فرايند حذف رنگ بر روي نانوكاتاليست UVA/ZnO و UVA/TiO2 انجام شد. مواد و روش ها: اين مطالعه در يك راكتور منقطع روي نمونه سنتتيك و واقعي انجام و اثر متغيرهايي نظير غلظت اوليه رنگزا، غلظت كاتاليست TiO2 & ZnO، زمان و pH و حضور عوامل مداخله كننده بر كارايي حذف رنگزا بررسي شد. همچنين از دافنيا مگنا جهت آزمون سميت استفاده شد. يافته ها: بر اساس نتايج، فرآيند UVA/ZnO با 69 درصد و فرآيندUVA/TiO2 با 5/95 درصد در شرايط بهينه بيش ترين درصد حذف رنگزا را داشته اند. pH بهينه در دو فرايند به ترتيب 9 و 2 بود. مطالعه حاضر نشان دادكه غلظت اوليه رنگزا و COD رابطه معكوسي با درصد حذف رنگزا در دو فرايند دارند (r2TiO2=0/94, r2zno=0/99, P<0/05). با افزايش كاتاليست و زمان در دو فرايند درصد حذف رنگزا افزايش مي يابد. در اين تحقيق LC5096 ساعته از 96/7 به 44/7 ميلي گرم بر ليتركاهش يافت. استنتاج: به طور كلي، نتايج اين مطالعه نشان داد فرايند TiO2/UVAبا بهينه سازي عوامل عملياتي موثر، كارايي بالايي در رنگبري R.B 86 و كاهش سميت دارد.

Background and purpose: Textile dye effluents have some potential risks which require effective treatment before discharging into the environment. Advanced oxidation processes can remove pollutants faster than other processes due to active hydroxyl radical production; therefore, increase the efficiency of dye removal. This study was aimed at investigating dye removal process using UVA/ZnO and UVA/TiO2 nanocatalysts. Materials and methods: This study was done in a batch reactor on synthetic and real samples and the effects of initial dye concentrations, TiO2 and ZnO nanoparticles dosage, time, pH and interference compounds on efficiency of dye removal was investigated. The Daphnia Magna was used for bioassay test. Results: The removal rates of dye in optimum conditions were 69% and 95.5% by UVA/ZnO and UVA/TiO2 processes, respectively and the optimum pH in the process was 9 and 2, respectively. In this study, the initial concentration of dye and COD were found to have adverse relation with removal rate of dye in two processes (p<0.05, r2 ZnO= 0.99, r2 TiO2= 0.94). With increasing the catalyst and exposure time at both processes the dye removal rate increased. In this study, LC50 96 h decreased from 96.7 to 44.7 mg/l. Conclusion: The current study showed that TiO2/UVA process with effective optimization of operational factors, has high performance in R.B 86 dye decolorization and reducing toxicity.