|
|
مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، جلد ۲۳، شماره ۱، صفحات ۱۱۶-۱۳۲
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی تبدیل فتوکاتالیستی کروم شش به کروم سه ظرفیتی در حضور نانوذرات اکسید روی از محلول های آبی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
سابقه و هدف:باتوجه به استفاده روزافزون از کروم در صنایع شیمیایی، آبکاری فلزات، دباغی چرم و فرآیندهای رنگ‌رزی، آلودگی آب با کروم به یک مشکل قابل توجه تبدیل شده است. کروم شش ظرفیتی (Cr (VI)) به عنوان یک ماده سمی برای موجودات آب‌زی، حیوانات و انسان و به عنوان یک عامل سرطان‌زا شناخته شده است بنابراین بایستی قبل از تخلیه مستقیم فاضلاب‌های حاوی Cr (VI) به محیط، حذف شوند. هدف این مطالعه کاربرد حذف فتوکاتالیستی Cr (VI) با استفاده از نانوذرات اکسید روی به عنوان کاتالیست و در یک رآکتور ناپیوسته می باشد. مواد و روش‌ها:در این مطالعه تجربی که از نوع بنیادی- کاربری می باشد، در ابتدا نانوذرات ZnO تجاری تهیه شدند. pH نقطه صفر بار الکتریکی (pHZPC) نانوذرات با استفاده از روش تعادل در سیستم ناپیوسته تعیین شد. شرایط مختلف آزمایشگاهی مانند غلظت اولیه Cr(VI) (mg.L-110 تا 50)، pH محلول (3 تا 9) و دوزهای متغیر نانوذرات (gr1/0 تا 1) در زمان تماس‌های مختلف (صفر تا 120 دقیقه) و در یک شدت تابش UV بررسی شدند. به علاوه مدل‌های سینتیکی برای حذفCr (VI) مورد بررسی قرار گرفتند. غلظت Cr (VI) به روش رنگ‌سنجی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج nm540 و با روش 1،5-دی فنیل کاربازاید (DPC) با دقت mg.L15 تعیین شد. یافته‌ها:مقدار pHZPC برایZnO ، 51/7 بود. نتایج نشان داد که کارآیی حذف Cr (VI) با افزایش دوز نانوذرات ZnO افزایش می‌یابد. درصد حذف Cr (VI) با افزایش غلظت اولیه کروم کاهش نشان داد. حداکثر حذف Cr (VI) در pH اسیدی به دست آمد (65/86 درصد برای 3=pH در مقابل 55/42 درصد در 9=pH). آنالیز مدل‌های سینتیکی نشان داد که حذف Cr (VI) از مدل(L–H) Langmuir–Hinshelwoodتبعیت می‌کند (995/0=R2) و ممکن است جذب Cr (VI) برروی سطح ZnO مرحله کنترل کننده پیشرفت فرآیند باشد. استنتاج:نتایج این مطالعه نشان داد فرآیند UV/ZnO یک روش مؤثر برای حذف Cr (VI) از محلول‌های آبی می‌باشد و ممکن است فرآیند UV/ZnO به طور مؤثری در حذفCr (VI) در غلظت‌های پایین و pH اسیدی کارآ باشد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Evaluation of Photocatalytic Convertion of Hexavalent Chromium (Cr(VI)) to Trivalent Chromium (Cr(III)) in the presence of Zinc Oxide Nanoparticle from Aqueous Solution |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Background and purpose:As the usage of chromium in chemical industries, electroplating, leather tanning and paint processes will increase, so the chromium pollution in water has become a considerable problem. Hexavalent chromium (Cr (VI)) has been reported toxic to aquatic organisms, animals and humans. It has been known to be carcinogenic. Thus, it should be removed from wastewater before discharge to the environment directly. Photocatalyst process is one of advanced technologies in removal of organic and inorganic pollutants from water and wastewater.The aim of this study was the use of photocatalytic removal of (Cr (VI) using ZnO nanoparticles as catalyst in a batch reactor Material and Methods:In this experimental study, at first commerical ZnO nanoparticle was prepared. A point of zero charge, pHpzc, of nanoparticle was obtained using batch equilibration method. In this study, different experimental conditions such as initial Cr (VI) ion concentration (10 to 50 mg•L-1), pH (3 to 9) and nanoparticle loading (0.1 to 1gr) at various contact time (0 to 120min) and one UV irradiation intencityhave been evaluated. In addition, kinetic models involve in the photocatalic removal of Cr (VI) were investigated. Chromium (VI) concentration was determined colorimetrically at 540nm using the 1,5-diphenylcarbazide (DPC) method with detection limit of 5mgL-1 using the UV–vis spectrophotometer (Shimadzu, Japan). Results: The pHZPC for ZnO was 7.51. The obtained results showed that the removal efficiency of Cr (VI) increased with an increasing ZnO nanoparticles loading. The Cr (VI) removal percentage decreased as the initial Cr (VI) concentration increased. The maximum removal of Cr (VI) was obtained at acidic pH (86.65% for pH=3 vs. 42.55% for pH=9). Kinetic analysis of the photoreduction showed the removal of Cr (VI) is according to the Langmuir–Hinshelwood (L–H) model (R2=0.995) and the adsorption of Cr (VI) on the ZnO nanoparticle surfaces may be the controlling step in the entire reduction process. Conclusion: This study results showed UV/ZnO was an effective method in the removal of hexavalent chromium from aqueous solutionsand maybe UV/ZnO process applied in Cr (VI) removal in low concentration and acidic pH, effectively. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
ادریس حسین زاده | edris hoseinzadeh
عباس رضایی | abbas rezaee
قدرت الله شمس خرم آبادی | ghodratollah shams khorramabadi
صلاح عزیزی | salah azizi
عبدالرحیم یوسف زاده | abdolrahim yousefzadeh
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1466-89&slc_lang=fa&sid=fa |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
پژوهشی-کامل |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|