مقایسه عملکرد حذف آلایندة آروماتیک هوا با کاتالیست‌های α-Fe2O3 و g-C3N4 با استفاده از روش سطح پاسخ مبتنی بر طرح مرکب مرکزی

نوع مقاله : مقاله اصیل / تحقیقاتی

نویسندگان

1 گروه مهندسی بهداشت حرفه ای و ایمنی کار، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران.

2 گروه شیمی-فیزیک، دانشکده علوم نفت و شیمی، دانشگاه بوعلی، همدان، ایران.

چکیده
مقدمه: ترکیبات آلی فرار به‌عنوان مهم‌ترین و متنوع‌ترین آلاینده‌های گازی هوا، می‌توانند منجر به مشکلات متعدد بهداشتی و زیست‌محیطی گردند، بنابراین کنترل انتشار آن‌ها از هوای محیط‌های کاری، امری مهم و ضروری است. فناوری اکسیداسیون فتوکاتالیستی به دلیل قابلیت تبدیل آلاینده‌ها به ترکیبات کم‌خطرتر در حضور نور، در سال‌های اخیر مورد استقبال فراوانی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، مقایسه عملکرد تخریب تولوئن هوا توسط فتوکاتالیست g-C3N4  و α-Fe2O3 تحت نور مرئی بوده است.روش: فتوکاتالیست g-C3N4 و α-Fe2O3 سنتز و راندمان حذف فوتوکاتالیستی تولوئن توسط آن‌‍ها در نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیزورها با استفاده از تکنیک‌های FTIR، XRD، FE-SEM، EDX آنالیز شدند. اثرات غلظت تولوئن ورودی، سرعت جریان هوا، رطوبت نسبی و بر همکنش‌‌های آن‌ها بر راندمان حذف تولوئن با استفاده از روش طراحی مرکب مرکزی بررسی شد.یافته‌ها: میزان راندمان حذف تولوئن برای α-Fe2O3 حدود 25.5 درصد و برای   19g-C3N4درصد بدست آمد که راندمان بهتر α-Fe2O3 را می‌توان به باند گپ باریک‌تر و ساختار لوله‌ای آن نسبت داد. غلظت اولیه تولوئن بیشترین و رطوبت نسبی کمترین تأثیر را بر راندمان حذف فتوکاتالیستی داشت.نتیجه⁠ گیری: کاتالیست α-Fe2O3 راندمان نسبتاً بهتری نسبت به g-C3N4 داشت. باتوجه‌به اینکه هر دو کاتالیست دارای مزایای قابل‌توجهی همچون عدم سمیت، سنتز آسان، دسترسی و قیمت پایین هستند، می‌توان از آن‌ها در محیط‌های واقعی برای غلظت‌های کم آلاینده‌های فرار استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها