بهينه سازي تخريب نوري رنگ زاي اسيد بلو 113 بر روي نانو کاتاليزور آنا تاز TiO₂ با استفاده از روش سطح پاسخ

زمينه و هدف: در دهه هاي گذشته، با توسعه روش هاي تصفيه مناسب براي از بين بردن آلاينده هاي مختلف، تلاش هاي بسياري به منظور بهبود تصفيه پساب ها صورت گرفته است. بيشترين مطالعات در اين زمينه بر روي فوتوکاتاليزورهاي ناهمگن متمرکزشده است که اغلب از اکسيدهاي نيمه هادي، مانند دي اکسيد تيتانيوم (TiO₂) استفاده مي کنند. اين روش مفيد بر اساس تجزيه آلاينده طي يک واکنش شيميايي بر روي سطح يک فوتوکاتاليزور است که با نوري با طول موج معين فعال شده است. کارآمدي در از بين بردن آلاينده هاي آلي پايدار مانند رنگ هاي آزو، پايداري نوري و بي اثري نسبت به محيط شيميايي، از TiO₂ يک ماده مهم فوتوکاتاليزور ساخته است. در اين مطالعه، تخريب نوري رنگ نساجي صنعتي اسيد بلو 113(AB113) ، با استفاده از نانو ذرات آنا تاز TiO₂ و تابش اشعه ماوراء بنفش (UV-A)، در يک محيط ناهمگن آبي انجام شده است.
مواد و روش ها: فرايند فوتوکاتاليزوري به وسيله طيف سنجي UV–visible و مقادير مختلف کاتاليزور (10.0-60.0mg)، شرايط pH (3-8) و زمان تماس (30-2 دقيقه) براي غلظت 25mg/L از رنگ موردنظر دنبال شد. روش سطح پاسخ بر اساس طراحي سه متغير سه سطح Box-Behnken براي مطالعه و بهينه سازي فرايند فوتوکاتاليزوري استفاده شد. اثرات متقابل سه پارامتر عملياتي ازجمله زمان تابش،pH  و مقدار کاتاليزور در تخريب رنگ موردبررسي قرار گرفت.
يافته ها: بهره وري حذف رنگ به دقت به وسيله يک معادله درجه دوم با R² برابر 0.9649 مدل سازي شد. شرايط بهينه براي حذف رنگ در زمان 29.78 دقيقه، pH برابر  6.56و مقدار کاتاليزگر 42.00 ميلي گرم در 100 ميلي ليتر از محلول به دست آمد. در اين شرايط،%95.3  از رنگ حذف شد.
نتيجه گيري: نتايج نشان داد که نانو ذرات آنا تاز TiO₂ فعاليت کاتاليزوري خوبي را در تخريب رنگ AB113 تحت تابش UV نشان مي دهند. بنابراين، تخريب نوري رنگ با استفاده از نانو ذرات آنا تاز TiO₂ در شرايط بهينه، مي تواند به طور موثري براي تصفيه پساب هاي صنعتي رنگي استفاده شود.