مشخصات طرح

صفحه نخست /بررسی حذف فنل از محیط های آبی ...
عنوان بررسی حذف فنل از محیط های آبی با استفاده از نانوذرات روی اکسید آلایش شده با کادمیوم اکسید
نوع پژوهش طرح تحقیقاتی
کلیدواژه‌ها فنل، تجزیه، آلایش کردن، اصلاح کننده سطحی، نانوذرات، نور خورشید
چکیده ترکیبات فنلی یکی از مهم ترین مواد آلاینده هستند که موجب سمی شدن منابع آب می گردند. حضور فنل و مشتقات آن در آب و فاضلاب بدلیل سمیت و تهدیدی که برای زندگی انسان، حیوان و محیط ایجاد می کند، یک نگرانی عمده محسوب می شود (1). فنل بطور گسترده ای در تولید حشره کش ها، قارچ کش ها، علف کش ها، مواد دارویی و هم چنین به عنوان محافظت کننده در چوب و پارچه، رنگ ها، و مواد منفجره به کار می رود (4، 5). فنل ها ترکیبات بسیار پایداری هستند که به مقدار فراوان در پساب صنایع وجود دارند. ترکیبات فنل به طور گسترده ای در انواع محصولات تجاری، در انواع گوناگونی از رزین ها، چسب ها و پلی آمیدها برای کاربردهای گوناگون به کار می روند. سوزاندن، رهاسازی در هوا، جذب سطحی، اکسیداسیون تر، اکسیداسیون الکتروشیمیایی، اکسیداسیون بیولوژیکی و اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته از مهم ترین روش های تصفیه ی ترکیبات فنلی می باشد. در سال های اخیر کاربرد نانوذرات در حذف ترکیباتی نظیر حلال های کلرینه، آلیفاتیک های هالوژنه (VOCS) ،آروماتیک های پلی هالوژنه نظیر PCBs و سایر ترکیبات آلی مورد مطالعاتی صورت گرفته است (6). به طور مثال نانوذرات آهن توانایی احیای ترکیبات آلی کلردار و سایر ترکیبات آلی را دارند. هم-چنین salam و همکاران با استفاده از نانو لوله های کربنی چندجداره حذف فنل را در دوره زمانی بسیار کوتاه انجام دادند (7). همچنین Sheng و همکارانش دریافتند که نانولوله های کربنی کارایی بالایی در حذف فنل از محیط های آبی را دارند (8). از ویژگی های استفاده از نانو ذرات، فراوانی و سهولت دسترسی برای حذف؛ عدم افزایش مواد شیمیایی مضر به محیط زیست جهت حذف فنل و سادگی حذف نانوذرات افزوده شده به سیستم می باشد. از طرف دیگر در مقایسه با روش های متداول حذف فنل این روش از هزینه کمتری برخوردار است. در مجموع محاسن بر شمرده شده به کاربرد این روش جهت حذف فنل ویژگی خاصی خواهد داد. اندازه ذره یک ویژگی نسبتا مهم ذرات در جذب و واکنش با آلاینده هاست، بنابراین هرچه اندازه ذره کمتر و سطح مقطع ذره بیشتر شود میزان واکنش پذیری این ذرات افزایش می یابد. نانوذرات به دلیل سطح موثر بالا، میزان آلاینده را بصورت قابل توجه ای کاهش می دهد (9، 10). روش تجزیه ی نوری با استفاده از روی اکسید به عنوان یک فتوکاتالیست یک روش خیلی خوب جهت تجزیه ی آلاینده های آلی موجود در فاضلاب ها و پساب ها می باشد (8). روی اکسید یک نوع نیمه رسانای پرکاربرد است که به عنوان یک ماده ی چندمنظوره اخیراً توجهات را به خود جلب نموده است. ارزانی، پایداری شیمیایی خوب، و غیرسمّی بودن از ویژگی های بارزی است که یان ماده را دوست دار محیط کرده است. با این حال، نانوذرات روی اکسید فقط در حضور نور UV فعال شده و در محیط سریع کلوخه شده و سریع در محیط ته نشین می شوند. لذا، اتخاذ رویکردی مناسب می تواند این مشکلات را رفع نماید (9-11). یکی از بهترین رویکردهای برای مشکلات مذکور استفاده از دوپنت (آلایش گر) و اصلاح کننده های سطحی مناسب است تا بتوان ضمن کاهش دادن گاف انرژی به منظور قابلیت فعال سازی نانوبلورها در نور مریی، از کلوخگی و بهم چسبیدن نانوبلورها جلوگیری نمود (12). بر اساس بررسی های به عمل آمده، تاکنون از نانوذرات Cd:ZnO در تخریب فوتوکاتالیستی فنول استفاده نشده است. بنابراین در تحقیق حاضر نانوذرات روی کسید آلایش شده با کادمیوم (Cd:ZnO NPs) با روش هیدروترمال ملایم است که از ان-بوتیل آمین به عنوان اصلاح کننده ی سطحی استفاده خواهد شد. در ادامه پس از تعیین ویژگی نانوبلورهای تولیدی در شرایط مختلف با تغییر دادن پارامترهای عملیاتی موثر کاربرد آن ها در حذف فنل از محلول آبی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
پژوهشگران معصومه آریایی (همکار)، فرزانه فراهانی (مجری)، محمد امین پردل (همکار)، یحیی زندسلیمی (همکار)، بهروز شاهمرادی (مشاور آماری)، افشین ملکی (همکار)، برهان منصوری (همکار)، بهزاد شاهمرادی (مجری اصلی)