حذف موثر رنگزای اسیدبلو 113 با استفاده از نانوکاتالیزور برپایه منیزیم اکسید در فرایند ازن زنی فتوکاتالیزوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان

2 گروه شیمی کاربردی/ دانشکده شیمی/دانشگاه گیلان

10.30509/jcst.2024.167311.1227

چکیده

در این تحفیق، از فرایند ازن زنی فتوکاتالیزوری برای حذف رنگ اسید بلو 113 از محلول رنگی استفاده شد. کاتالیزور مورد استفاده در فرایند، نانوکامپوزیت سه جزیی Fe2O3/MgO/MoS2بود که برای اولین بار با روش هیدروترمال سنتز شد و سپس با روش های مختلف مورد شناسایی قرار گرفت. برای آنالیز و بهینه سازی پارامترهای فرآیند از روش سطح پاسخ با طراحی آزمایش باکس-بنکن استفاده شد. مطالعات نشان داد که زمان، pH و مقدارکاتالیزور پارامترهای تأثیرگذار بر حذف رنگ بوده و شرایط بهینه برای این متغیرها برای محلول رنگی با غلطت 25 میلی گرم در لیتر، در pH 27/2، 6/8 میلی گرم کاتالیست، غلظت ازن 2/0 میلی گرم در لیتر در ساعت، و زمان 26 دقیقه بدست آمد. در این شرایط، 3/99 درصد رنگ توسط فرآیند پیشنهادی حذف شد. علاوه بر این، نانوکاتالیزور قابلیت بازیابی و پایداری بالایی (0/92 درصد) پس از هشت چرخه متوالی استفاده نشان داد. مطابق نتایج، نانوکامپوزیت سنتز شده می تواند در فرایند ازن زنی فتوکاتالیزوری برای تصفیه پسابهای صنعتی حاوی مواد رنگزا مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effective removal of Acid Blue 113 dye using magnesium oxide-based nanocatalyst in photocatalytic ozonation process

نویسندگان [English]

  • Nadia Garivani 1
  • Naz Chaibakhsh 2
  • Fatemeh Bagheri 1
  • Reyhaneh Rahimpour 1
1 University of Guilan
2 Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry,, University of Guilan
چکیده [English]

In this study, the photocatalytic ozonation process was used to remove Acid Blue 113 dye from the dye solution. The catalyst applied in the process was the three-component nanocomposite Fe2O3/MgO/MoS2, which was synthesized by hydrothermal method for the first time, and then identified by various methods. To analyze and optimize the parameters of the photocatalytic ozonation process, response surface methodology (RSM) was employed using the Box-Benken design. The results showed that time, pH and amount of the catalyst are the influencing parameters on the dye removal, and the optimal conditions for these variables for a dye solution with concentration of 25 mg.L-1, include pH 2.27, 8.6 mg of the catalyst, ozone concentration of 0.2 mg.L-1.h-1, at 26 min. Under these conditions, 99.3% of the dye was removed by the proposed process. In addition, the nanocatalyst showed high reusability and stability (0.92%) after eight consecutive cycles of use in the process. According to the results, the synthesized nanocomposite can be used in the catalytic ozonation process to treat industrial dye-containing effluents.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Photocatalytic ozonation
  • Acid Blue 113
  • Magnesium oxide
  • Three-component nanocomposite Optimization