حذف فتوکاتالیستی هیومیک اسید در محیط‌های آبی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم آلایش شده با منگنز، آهن و نیتروژن

عبداللهی, نرمین; دهستانی اطهر, سعید; صفری, مهدی; صفای, مریم; دارایی, هیوا

doi:10.22059/jes.2019.269246.1007773

حذف فتوکاتالیستی هیومیک اسید در محیط‌های آبی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم آلایش شده با منگنز، آهن و نیتروژن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

نرمین عبداللهی ¹

سعید دهستانی اطهر ²

مهدی صفری ³

مریم صفای ⁴

هیوا دارایی ⁵

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران

² مرکز تحقیقات بهداشت محیط، پژوهشکده توسعه سلامت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران

³ استادیار، مرکز تحقیقات بهداشت محیط، پژوهشکده توسعه سلامت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران

⁴ کارشناسی مهندسی بهداشت محیط، تصفیه خانه پنجم آب تهران، تهران، ایران

⁵ مربی، مرکز تحقیقات بهداشت محیط، پژوهشکده توسعه سلامت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران

10.22059/jes.2019.269246.1007773

چکیده

هیومیک اسید در آب‌های سطحی، از تجزیه بقایای گیاهان و حیوانات به وجود می‌آید. این آلاینده در فرآیند تصفیه آب، اصلی‌ترین پیش ساز محصولات جانبی گنذزدایی است. در این مطالعه حذف فتوکاتالایستی هیومیک اسید با استفاده از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم آلایش شده با نیتروژن، آهن و منگنز (MnFeN-tridoped TiO2) بررسی شد. این تحقیق به صورت تجربی-مداخله‌ای در یک رآکتور ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. تکنیک‌های XRD، FTIR، SEM و EDX جهت ساختارشناسی نانوذرات سنتز شده با روش سل-ژل بکار برده‌شد. اثر پارامترهای pH (11-3)، دوز نانوذره (g 5/2–5/0) ، غلضت هیومیک اسید (mg/l 50–2) و منبع تابش نور (مرئی و فرابنفش) در مدت زمان معین آزمایش گردید. همچنین تجزیه فتوکاتالیستی هیومیک اسید توسط نانوذرات TiO2، N-doped TiO2 و FeN-codoped TiO2 به طور جداگانه در شرایط بهینه مطالعه شد. نتایج نشان‌داد که راندمان تخریب هیومیک اسید توسط MnFeN-tridoped TiO2 در شرایط بهینه، به میزان 72/86 درصد در برابر نور فرابنفش و 05/63 درصد در برابر نور مرئی بدست آمد. بر اساس یافته‌های این تحقیق، تخریب فتوکاتالیستی هیومیک اسید، با افزایش دوز کاتالیست افزایش و با افزایش غلظت اولیه آلاینده و مقدار pH کاهش می‌یابد. همچنین افزایش کارایی دی‌اکسید تیتانیوم آلایش شده نسبت به دی‌اکسید تیتانیوم خالص مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

فرآیند فتوکاتالیستی

دی‌اکسید تیتانیوم آلایش شده

رادیکال‌ هیدروکسیل

هیومیک اسید