سنتز و شناسایی فوتوکاتالیست کربن فعال اصلاح شده با نانوذرات ZnO/SnO۲ و کاربرد آن در تصفیه پساب شهری با فرآیند اکسیداسیون پیشرفته

چکیدهمقدمه: به دلیل افزایش جمعیت و فعالیت­های صنعتی، میزان تقاضا برای آب سالم افزایش یافته و از طرفی میزان آب شیرین کاهش یافته است؛ در نتیجه تصفیه پساب ها از جمله پساب شهری و صنعتی ضرورت بسیار یافته است. یکی از راه های تصفیه پساب فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است. در این پژوهش فرآیند اکسیداسیون پیشرفته با استفاده از فوتوکاتالیست بر پایه کربن فعال اصلاح شده جهت تصفیه پساب شهری شهر یاسوج استفاده شده است. کربن فعال با استفاده از روش فعال سازی شیمیایی از پوست گردو تهیه گردید و سپس توسط کامپوزیتی از نانوذرات ZnO و SnO۲ اصلاح گردید و به عنوان فوتوکاتالیست، در راکتور طراحی شده، جهت تصفیه پساب استفاده شد. نتایج آنالیزهای FTIR، XRD و EDX وجود نانوذرات ZnO/SnO۲ بر روی سطح کربن ­فعال اصلاح شده را تایید کرد. به ­دلیل پوشش این نانوذرات بر روی سطح کربن­ فعال و در درون حفرات آن، مقدار مساحت سطح ویژه کربن ­فعال اصلاح شده نسبت به کربن ­فعال به­ شدت کاهش یافته است. نتایج آنالیز DRS بیانگر گاف انرژی پایین  فوتوکاتالیست سنتز شده و قابلیت کاربرد آن در حضور نور مرئی است. اثر پارامترهای pH، مقدار فوتوکاتالیست، و زمان تحت تابش نور بر میزان کاهش COD  پساب شهری در یک راکتور فوتوکاتالیستی بررسی شد. به­ منظور بهینه­ سازی اثر پارامترها از روش طرح مرکب مرکزی جهت طراحی آزمایش استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که حداکثر مقدار کاهش COD برابر با ۴۱/۹۷% در pH برابر با ۳ ، مقدار فوتوکاتالیست g/L ۲۵/۱و مدت زمان تابش نور ۴۵ دقیقه بدست می ­آید.

کلیدواژه ها:

پساب شهری ، کربن فعال ، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته ، پسماندهای کشاورزی