حذف فتوکاتالیستی کروم (VI) توسط نانوذرات TiO2 و در حضور یون سیانید

نانومواد

مقاله 4، دوره 10، شماره 33، خرداد 1397، صفحه 31-38   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

حسن کوهستانی^*

دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

کروم شش ظرفیتی (VI) و یون سیانید (CN) بعنوان آلاینده­های سمی متداول در پساب­های صنعتی به حساب می­آیند. روش­های متعددی برای حذف آنها در نظر گرفته شده است. ولی علیرغم اینکه این آلاینده­ها همزمان در پساب وجود دارند این روش­ها برای حذف جداگانه آنها بکار رفته است. از این‌رو هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر حضور یون سیانید بر فرآیند حذف فتوکاتالیستی کروم (VI) توسط نانوذرات TiO₂ تحت تابش نور UV است. بعد از انجام فرآیند حذف کروم (VI) در حضور یون سیانید، پارامترهای مؤثر بر حذف کروم (VI) مانند غلظت یون سیانید، pH محلول و مقدار کاتالیست مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار حذف کروم (VI) در عدم حضور و حضور یون سیانید به ترتیب 47 و 87% حاصل شد. بررسی نتایج حاصل از اندازه­گیری مقدار تبدیل کروم (VI) به کروم (III) نشان داد که با مقدار بهینه غلظت یون سیانید (ppm 30) و مقدار کاتالیست (g/l 1) بیشترین بازدهی حذف کروم (VI) (89%) حاصل می­شود. در ضمن نتایج بازدهی حذف کروم (VI) در pHهای پایین مناسب‌تر است. با مشخص شدن شرایط بهینه فرآیند، مدل­های سینتیکی نیز مطالعه شد. نتایج تایید می­کند که فرآیند حذف فتوکاتالیستی کروم (VI) در حضور یون سیانید و توسط TiO₂/UV از مدل شبه درجه اول پیروی می‌کند. در واقع حذف کروم (VI) در حضور یون سیانید به عنوان عامل کمک کننده به جدایش الکترون- حفره، بازدهی بالاتری داشته است. چون نرخ بالای باز ترکیب الکترون- حفره در فرآیند فتوکاتالیستی از محدودیت‌های اصلی به شمار می‌آید.

کلیدواژه‌ها

کروم (VI)؛ یون سیانید؛ نانوذرات TiO2؛ مدل سینتیکی

مراجع