تجزيه فتوكاتاليستي بيس فنول A توسط نانو ذره اكسيد روي از محيط هاي آبي

Photocatalytic Degradation of Bisphenol A from Aqueous Solutions by ZnO Nanoparticles

سابقه و هدف: بيس فنول A يك تركيب آلی مضر برای سلامتی می‌باشد كه در مقياس وسيع در صنايع مختلف استفاده يا توليد می‌شود. اين تركيب بسيار پايدار و نسبت به تجزيه بيولوژيكی مقاوم می‌باشد. لذا هدف از اين مطالعه بررسی ميزان تجزيه بيس فنول A با استفاده از نانو ذره اكسيد روی در حضور اشعه فرابنفش می‌باشد. مواد و روش‌ها: مطالعه حاضر از نوع تجربی می‌باشد. مرفولوژی نانوذره با استفاده از اسكن ميكروسكوپ الكترونی مشخص گرديد. تعداد نمونه با استفاده از مدل آماری طرح مركب مركزی تثبيت شده تعيين شد. نمونه‌ها با غلظت مشخص از بيس فنول A و نانوذره در شرايط بهره‌برداری متفاوت به صورت مجزا در معرض اشعه UV قرار گرفتند. غلظت بيس فنول A با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتری اندازه‌گيری شد. تجزيه وتحليل داده‌ها با استفاده از نرم افزار 16Minitab انجام گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان دادند كه راندمان تجزيه بيس فنول A با افزايش زمان ماند، دوز نانوذره، pH و كاهش آلاينده افزايش يافت. در مقادير pH قليايی، عملكرد نانو ذرات اكسيد روی متفاوت از مقادير اسيدی است. فرايند UV/ZnO قادر است 97 درصد بيس فنول A را تجزيه نمايد. استنتاج: به طور كلی نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه فرايند تجزيه فتوكاتاليستی با استفاده از نانوذره اكسيد روی در حضور اشعه فرابنفش روشی بسيار موثر برای تجزيه كامل بيس فنول A می‌باشد.

Abstract Background and purpose: Bisphenol A is a harmful organic compound which is either used or produced in various industries. This compound is resistant to biodegradation. The aim of this study was to determine the photocatalytic degradation of Bisphenol A from aqueous solutions by ZnO nanoparticles. Material and methods: In this experimental study the morphology of nanoparticles was characterized using scanning electron microscope. The volume of sample was determined by Rotatable inscribed Central Composite design (CCD) method. The samples were separately placed under UV radiation in defined amount of nanoparticles and initial concentration of bisphenol A at different operating conditions. The concentrations of bisphenol A were analyzed by UV Spectrophotometer. Data was then analyzed in Minitab V.16. Results: The degradation efficiency of bisphenol A increased when the pH, contact time and loading nanoparticles increased and the concentration of bisphenol decreased. Efficiency of ZnO was found to be better at alkaline pH than acidic conditions. UV/ZnO process was capable of removing bisphenol A to 97%. Conclusion: This study showed that photocatalytic degradation by ZnO nanoparticles in presence of UV is an effective method for removal of bisphenol A.