سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت ناهمگن TiO2-Beta و بررسی تاثیر سینیتیکی آن در فرایند تخریب فوتوکاتالیستی کنگو قرمز

در این پژوهش از زیولیت Beta برای تهیه کامپوزیت دوتاییTiO2-Beta  استفاده شد. نسبت های گوناگونی  از این نانوکامپوزیت دو جزیی تهیه شد و نسبت بهینه به ترتیب شامل 70 درصد وزنی TiO2  و30 درصد وزنی Beta مورد استفاده قرار گرفت. نانوکامپوزیت تهیه شده با استفاده از روش های FT-IR، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شد. سپس نانوکامپوزیت های تهیه شده به عنوان فوتوکاتالیست، برای تخریب نوری رنگ آلی کنگو قرمز در شرایط نور UV مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتیجه ها نشان داد که نانو کامپوزیت TiO2-Beta  تهیه شده با درصد وزنی TiO2/Beta 70 به 30 دارای قدرت تخریب فوتوکاتالیستی بالاتری در مقایسه با نانوکامپوزیت  با نسبت وزنی 50 درصد می باشد. همچنین نانوکامپوزیت تهیه شده کارایی فوتوکاتالیستی بالاتری در مقایسه با نانو ذره های TiO2 به عنوان فوتوکاتالیست دارد. نتیجه بررسی تاثیر pH و مقدار نانوکامپوزیت TiO2/Beta با درصد وزنی 70:30 بر روی تخریب رنگ کنگو قرمز  نشان داد که بیش ترین کارایی تخریب در بازه ی pH 4/6-4/5 بوده و کارایی تخریب با افزایش میزان نانوکامپوزیت به یک مقدار بیشینه غلظت gr/L 2/1 می رسد همچنین تاثیر غلظت اولیه کنگو قرمز در محاسبه ثابت های سینیتیکی تخریب نوری آن توسط نانوکامپوزیت TiO2/Beta با درصد وزنی 70:30 نشان داد که فرایند تخریب می تواند با استفاده از مدل سینیتیکی لانگمویر هینشل وود (Langmuir-Hinshelwood) توصیف شود و محاسبه ثابت های سرعت ظاهری با توجه به غلظت های اولیه متفاوت کنگو قرمز بر اساس مدل سینیتیکی مرتبه اول نشان داد که سرعت ظاهری تخریب کنگو قرمز با افزایش غلظت اولیه آن کاهش می یابد و سرانجام قابلیت بازیافت نانوکامپوزیت TiO2/Beta با درصد وزنی 70:30 نشان داد که پس از چهار بار استفاده متوالی از نانوفوتوکاتالیست کاهش کارایی تخریب تنها در حدود 5% می باشد.