Journal of Guilan University of Medical Sciences
مجله علوم پزشکی گیلان
JGUMS
Literature & Humanities
http://journal.gums.ac.ir
1
admin
2383-4307
2423-4818
10.32598
fa
jalali
1396
10
1
gregorian
2018
1
1
26
104
online
1
fulltext
fa
سنتز نانوکامپوزیت اکسید روی پوشش داده شده بر روی کائولین و تعیین کارآیی آن در حذف فتوکاتالیستی فسفات از محیطهای آبی در حضور نور مرئی
Synthesis of Zinc Oxide-Kaolin Nanocomposite and Its Efficiency In the Photocatalytic Removal of Phosphate From Aqueous Solutions In the Presence of Visible Light Irradiation
تخصصي
Special
پژوهشي
Research
<strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">مقدمه:</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">مقدار فسفات در فاضلاب، دریاچهها و دریاها به طور روزافزون در حال افزایش است. این مادهی مغذی، ماکرومولکولی بایسته و به همان سان محدودکننده رشد جلبکها و سیانو باکترها بوده و به همین جهت، عاملی عمده در رخداد پدیدهی اتریفیکاسیون است.</span></span></strong><br>
<strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">هدف</span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">:</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">سنتز نانوکامپوزیت اکسید روی پوشش داده شده بر کائولین و</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">تعیین کارآیی آن در حذف فتوکاتالیستی فسفات از محیطهای آبی در حضور نور مرئی</span></span></strong><br>
<strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">مواد و روشها:</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">نانوکامپوزیت اکسید روی </span></span></strong><strong><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">_</span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">کائولین به روش هم رسوبی سنتز شد. سپس، تأثیر متغیرهای مختلف مانند </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">pH</span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;"> اولیه، مقدار اولیهی نانوکامپوزیت، غلظت اولیهی فسفات، غلظت پراکسید هیدروژن، تأثیر گاز اکسیژن و نیتروژن و انواع ترکیبات آلی بر کارآیی حذف فسفات با استفاده از اکسیدروی</span></span></strong><strong><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">_</span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">کائولین/ نور مرئی بررسی شد.</span></span></strong><br>
<strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">نتایج:</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">آنالیزهای</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;"> FT-IR </span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">و </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">SEM</span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">، تثبیت دلخواه نانو ذرات اکسید روی بر</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">سطح کائولین را نشان دادند. بیشترین کارآیی حذف فتوکاتالیستی در 3</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">pH=</span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">، غلظت اولیهی فسفات برابر با </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">mgL<sup>-1</sup></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;"> 20 و مقدار اولیهی نانوکامپوزیت </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">gL<sup>-1</sup></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;"> 5/0 در مدت 120 دقیقه دیده شد. با افزایش غلظت اولیهی فسفات از 10 تا </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;"> mgL<sup>-1</sup></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">100، ضریب سینتیکی درجهی یک (</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">k<sub>obs</sub></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">) از 0604/0 به </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">min<sup>-1</sup></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;"> 0021/0</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">کاهش و مقدار انرژی مصرفی(</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">E<sub>Eo</sub></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">) از </span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">kWh. m<sup>-3</sup></span></span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;"> 940/158 به 428/4571 افزایش یافت. کارآئی فرآیند اکسید</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">روی </span></span></strong><strong><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">_</span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">کائولین نور مرئی در حذف فسفات کمابیش 27/99% بود.</span></span></strong><br>
<strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجهگیری:</span></span></strong> <strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">فرآیند اکسید روی </span></span></strong><strong><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">_</span></span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:8.0pt;">کائولین/ نورمرئی به عنوان روشی مؤثر در حذف فسفات با کارائی بالا در زمان کوتاه شمرده میشود.</span></span></strong><br>
<strong>Introduction:</strong> The amount of phosphate in wastewater, lakes and seas are progressively on the rise. Since this nutrient is an essential macromolecule and a limiting factor for the growth of algae and cyanobacteria, thus, it could be a major factor in the occurrence of eutrophication.<br>
<strong>Objective:</strong> The purpose of this study was to synthesize zinc oxide nanocomposite coating on the kaolin and determine its efficiency in photocatalytic removal of phosphate from aqueous environments in the presence of visible light.<span dir="RTL"></span><br>
<strong>Materials and Methods:</strong> ZnO-Kaolin was synthesized by a co-precipitation method and the effects of some parameters such as initial pH, initial nanocomposite dosage, initial phosphate concentration, hydrogen peroxide concentration, the presence of oxygen and nitrogen gases, and organic compounds on the removal of phosphate by ZnO-Kaolin/ visible light were investigated. <span dir="RTL"></span><br>
<strong>Results:</strong> FT-IR and SEM analyses demonstrated favorable immobilization of ZnO onto Kaolin. The maximum removal efficiency of photocatalytic was attained in pH 3, initial concentration of phosphate 20 mgL<sup>-1</sup> and nanocomposite dosage 0.5 gL<sup>-1</sup> in 120 minutes. With increasing initial phosphate concentrations from 10 to 100 mgL<sup>-1</sup>, the reaction rate constant (k<sub>obs</sub>) decreased from 0.0604 to 0.0021 min<sup>-1</sup> and electrical energy per order (E<sub>Eo</sub>) increased from 158.940 to 4571.428 kWh.m<sup>-3</sup>. The efficiency of the zinc oxide – kaolin/ visible light process for reduction of phosphate was about 99.27%<span dir="RTL">.</span><br>
<strong>Conclusion:</strong> According to the carried out tests, it was found that zinc oxide-kaolin/ visible light can be considered as an effective method for removing phosphate with high performance in a short time.<span dir="RTL"></span><br>
<strong>Conflict of interest: non declared</strong>
سنتز/ نانوکامپوزیت اکسید روی_کائولین/ فسفات/ نور مرئی
Synthesis Zinc Oxide-Kaolin Nanocomposite Phosphate Visible Light
50
61
http://journal.gums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-89&slc_lang=fa&sid=1
Hooshmand rada
شبنم
هوشمندراد
No
گروه مهندسی بهداشت محیط، کمیتهی تحقیقات دانشجویی دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی گیلان، رشت، ایران
Shirzad-Sibonib
دکتر مهدی
شیرزاد سیبنی
No
مرکز تحقیقات بهداشت و محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی گیلان، رشت، ایران
Mohagheghianb
دکتر آزیتا
محققیان
Yes
مرکز تحقیقات بهداشت و محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی گیلان، رشت، ایران