با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 بخش شیمی، سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوی، خوی، ایران

چکیده

تخریب ترکیب آروماتیک 4_کلرو 2_نیتروفنل با استفاده از نانوذرات تیتانیم دی اکسید به عنوان کاتالیزور تحت فرایند کوپل­شده ازوناسیون سونولیزی انجام گرفت. سپس از روش طراحی آزمایش رویه­ی پاسخ جهت بهینه­سازی تأثیر پارامترها بر تخریب 4_کلرو 2_نیتروفنل استفاده شد. برای بررسی تأثیر شرایط عملیاتی در تخریب آلاینده چهار متغیر مستقل انتخاب شد که عبارتند از: غلظت اولیه 4_کلرو 2_نیتروفنل ، مقدار ازون ورودی، غلظت تیتانیم دی اکسید و قدرت فرایند التراسونیک.  سپس برای بررسی اثرات عوامل اصلی و متقابل در تخریب از جدول آنالیز واریانس استفاده شد. تجزیه تحلیل نتایج آنالیز واریانس نشان داد که مدل از نظر آماری قابل قبول است و مشاهده شد که پیشنهادات روش رویه­ی پاسخ با نتایج تجربی موافق است.

کلیدواژه‌ها

 
[1]     M.N. Chong, B. Jin, C.W.K. Chow and C. Saint, Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review. Water Res. 44 (2010) 2997-3027.
[2]     A.Y. Shan, T.I.M. Ghazi and S.A. Rashid Immobilisation of titanium dioxide on to supporting materials in heterogeneous photocatalysis: A review, Appl Catal A Gen.  389 (2010) 1-8.
[3]     K. Rajeshwar, M.E. Osugi, W. Chanmanee , C.R. Chenthamarakshan, M.W.B. Zanoni, P. Kajitvichyanukul and R. Krishnan-Ayer, Heterogeneous photocatalytic treatment of organic dyes in air and aqueous media, J Photochem. Photobiol. C Photochem. Reviews  9 (2008) 171-192.
[4]     J. Arana, A. Peña Alonso, J.M. Doña Rodríguez, J.A. Herrera Melián, O. González Díaz and J. Pérez Peña, Comparative study of MTBE photocatalytic degradation with TiO2 and Cu-TiO2, Appl. Catal. B  7 (2008) 355-363.
[5]     G. Colon, M. Maicu, M.S. Hidalgo and J.A. Navio, Cu-doped TiO2 systems with improved photocatalytic activity, Appl. Catal. B Environ. 67 (2006) 41- 51.
[6]     J. Liqianga, F.  Hongganga, W. Baiqia, W. Dejunb, X. Baifua, L. Shudana and S.  Jiazhong,  Effects of Sn dopant on the photoinduced charge property and photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles, Appl. Catal. B  6 (2006) 282-291.
[7]     S.M. Chang and R.A. Doong, Characterization of Zr-doped TiO2 nanocrystals prepared by a nonhydrolytic sol-gel method at high temperatures, J. Phys. Chem. B 110 (2006) 20808-20814.
[8]     H. Luo, T. Takata, Y. Lee, J. Zhao, K. Domen and Y. Yan, Photocatalytic activity enhancing for titanium dioxide by co-doping with bromine and chlorine, Chem. Mater.  16 (2004) 846-849.
[9]     J. Zhang, D. Fu, Y. Xu and C. Liu,  Optimization of parameters on photocatalytic degradation of chloramphenicol using TiO2 as photocatalyist by response surface methodology, J. Environ. Sci. 22 (2010) 1281-1289.
[10] S.L.C. Ferreir, R.E. Bruns, H.S. Ferreira, G.D. Matos, J.M. David, G.C. Brandao, E.G.P. da Silva, L.A. Portugal, P.S. dos Reis, A.S. Souza and W.L.N. dos Santos, Box- Behnken design: an alternative for the optimization of analytical methods, Anal. Chim. Acta 597 (2007) 179– 186.
[11] F. Ay, E.C. Catalkaya and F. Kargi, A statistical experiment design approach for advanced oxidation of Direct Red azo-dye by photo-Fenton treatment, J. Hazard. Mater.  162 (2009) 230-236.
[12] J.P. Wang, Y.Z. Chen, Y. Wang, S.J. Yuan and H.Q.Yu, Optimization of the coagulation-flocculation process for pulp mill wastewater treatment using a combination of uniform design and respons Surface methodology, Water Res. 45 (2009)  5633-2640 .