ساخت فوتوکاتالیست برای تصفیه‌ آب‌ آلوده در ایران

عزیز حبیبی ینگجه، استاد دانشگاه محقق اردبیلی و یکی از محققان این طرح با بیان اینکه این فوتوکاتالیست تا حدود ۵ بار قابلیت استفاده مجدد در فرایند بازیافت، جهت تصفیه‌ی آب‌های آلوده و پساب ها را دارد، گفت: فرایندهای فوتوکاتالیستی دو مشکل اساسی دارند که کاربرد آن‌ها را در مقیاس بزرگ و صنعتی محدود شده است.

وی افزود: شکاف انرژی زیاد فوتوکاتالیست‌های معمول، مانع از جذب نور مرئی خورشیدی در آن‌ها می‌شود و از آنجایی‌که نور مرئی در صد بیشتری از نور خورشید را نسبت به فرابنفش دارد، تخریب آلاینده‌ها توسط نور مرئی نسبت به تابش فرابنفش ارجحیت بیشتری دارد البته از طرفی جدایی فوتوکاتالیست از چرخه‌ فرایند توسط دستگاه‌های فیلتراسیون و سانتریفیوژ اشکال دوم این روش است.

حبیبی با بیان اینکه وجود آلاینده‌های سمی و خطرناک در محیط زیست و آب‌های آشامیدنی که منشأ آن‌ها پساب صنایع مختلف است، یکی از مشکلات عمده‌ انسان‌هاست، اظهار داشت: در میان روش‌های مختلف، فوتوکاتالیست‌های مبتنی بر مواد نیمه رسانا، به عنوان یک فرایند منطبق بر اصول شیمی سبز، توجه گسترده‌ای را به خود جذب کرده است.

وی افزود: استفاده از فوتوکاتالیست تهیه شده در این کار پژوهشی، به دلیل روش تهیه‌ آسان و فعالیت بالای آن تحت تابش نور مرئی، گزینه‌ی مناسبی برای از بین بردن آلاینده‌های موجود در محیط زیست و تخریب مواد رنگی آلی موجود در آب است.

این محقق کشورمان خاطرنشان کرد: سادگی روش تولید، هزینه‌ پایین مواد اولیه، ویژگی غیرسمی و دوستدار محیط زیست بودن مواد استفاده شده در ساخت آن از مزایای استفاده از این فوتوکاتالیست است. علاوه بر این، به دلیل ویژگی مغناطیسی، قابلیت بازیافت و استفاده‌ مجدد را امکان پذیر می کند.

حبیبی ینگجه افزود: روش استفاده شده برای ساخت،در مقیاس بالا و در دمای پایین به کار رفته و نیاز به هیچگونه مواد افزودنی و یا مراحل آماده سازی ندارد. لذا نتایج این طرح در تصفیه‌ی پساب حاصل از صنایع رنگرزی و تصفیه‌ی آب آشامیدنی قابل کاربرد خواهد بود.

برای این منظور، «نانوکامپوزیت‌ های مغناطیسی» بر پایه «کربن نیترید گرافیت» مانند g-C۳N۴/AgBr/Fe۳O۴ به عنوان فتوکاتالیست حساس به نور مرئی ساخته شده است.

این نانوکامپوزیت با استفاده از دستگاه‌های XRD ، EDX ، FTIR ، DRS ، TEM ، TGA و VSM ارزیابی شده است.

همچنین تأثیر عوامل مختلف همچون نسبت وزنی فتوکاتالیست، زمان فرایند، دمایکلسینه و حضور گونه‌های فعال بر روی فعالیت فتوکاتالیست بررسی شده است.

در نهایت قابلیت استفاده از فتوکاتالیست تهیه شده در چند مرحله‌ پی‌در‌پی در مورد نمونه بهینه بررسی شده است. در این کار از رودامینB، به عنوان آلاینده‌ رنگی مدل استفاده شده است.

دکتر عزیز حبیبی ینگجه عضو هیأت علمی دانشگاه محقق اردبیلی و انیسه آخوندی دانشجوی دکترای شیمی فیزیک این دانشگاه در انجام این مطالعات همکاری داشته‌اند که نتایج آن در مجله‌ Ceramics International (جلد ۴۱، شماره ۴، سال ۲۰۱۵، صفحات ۵۶۳۴ تا ۵۶۴۳) به چاپ رسیده است.(مهر)