این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۹، شماره ۲، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی حذف رنگ از پساب با استفاده از فرآیند شبه‌الکتروفنتون ناهمگن کاتالیز شده با کاتالیست زئولیتی
چکیده فارسی مقاله کمبود منابع آبی و تخلیه فاضلاب به محیط زیست منجر به تحقیقات وسیعی در این حوزه به منظور توسعه فرآیندهای تصفیه فاضلاب پربازده، سریع و ارزان شده است. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته بخاطر عملکرد بالا و آسان بودن فرآیند برای تصفیه فاضلاب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق کاتالیست Ir-ZSM-5 به روش هیدروترمال و تلقیح مرطوب سنتز و خصوصیات آن با استفاده از روش­های مختلف آنالیز نظیر XRD، FE-SEM، BET، FT-IR و NH3-TPD تعیین مشخصه گردید. کاتالیست دارای بلورینگی بالا، مساحت سطح بالا، مورفولوژی کروی و توزیع یکنواخت فاز فعال بوده است. عملکرد کاتالیست Ir-ZSM-5 در واکنش ناهمگن شبه­الکتروفنتون برای حذف رنگ متیلن­بلو به عنوان پساب مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیرکمیت­های مختلف عملیاتی نظیر غلظت­کاتالیست در محیط واکنش، pH محلول و شدت جریان بین دو الکترود بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین شرایط عملیاتی شامل سطح pH برابر با 3، غلظت کاتالیست برابر با  2/0 گرم­برلیتر و جریان 100 میلی­آمپر بود که منجر به بالاترین بازده حذف (%100) گردید. عملکرد کاتالیست در سه آزمایش­ پی­درپی افت چندانی نشان نداد که بیانگر قابلیت استفاده مجدد و پایداری آن می­باشد. سینیتیک واکنش حذف بصورت شبه درجه اول ارائه شد که مطابقت قابل قبولی با نتایج تجربی نشان داد. نتایج این تحقیق منجر به درک بهتر از عملکرد کاتالیست ناهمگن زئولیتی در واکنش شبه­الکتروفنتون می­شود و همچنین حاکی از پتانسیل بالای روش نوین شبه­الکتروفنتون ناهمگن در تصفیه پساب­ها می­باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Dye removal from wastewater by heterogeneous electro-Fenton like reaction catalyzed by zeolite catalyst
چکیده انگلیسی مقاله Water shortage and wastewater discharge into environment have led to significant research in the field of environmental engineering for developing high efficient, fast, and cheap wastewater treatment. In recent years, advanced oxidation processes (AOP) have been subjected to significant attention for wastewater treatment due to feasibility of the process in mild reaction conditions, requiring low cost equipment, and short time of the process. Electro-Fenton process addresses the potential drawbacks of Fenton reaction including transportation of H2O2 and regeneration of ferrous ions which act as catalyst. In the present study, ZSM-5 catalyst was synthesized by hydrothermal technique and promoter was introduced through wet impregnation method. Ir-ZSM-5 catalyst w:as char:acterized by XRD, FE-SEM, BET, FT-IR and NH3-TPD techniques. The XRD patterns revealed the high crystallinity for the both parent and Ir impregnated ZSM-5 catalysts. FE-SEM images showed micro-spherical morphology. N2-adsorption-desorption confirmed mesoporous structure for the synthesized catalyst including 321.1 and 327.3 m2/g specific surface area for the parent and Ir-ZSM-5 catalysts, respectively. FT-IR spectrum confirmed formation of ZSM-5 zeolite and also revealed presence of surface hydroxyl groups. NH3-TPD revealed that acidity of the impregnated ZSM-5 catalyst was increased due to interaction of Ir with zeolite structure. Acidimetric-alkalimetric titration determined pHPZC for the parent and Ir-ZSM-5 catalysts equal to 3.6 and 3.9, respectively. Catalytic performance of Ir-ZSM-5 catalyst for removal of methylene blue (MB) from wastewater in heterogeneous electro-Fenton like reaction was evaluated. Different operation conditions were tested including concentration of catalyst, pH of wastewater solution and applied current between graphite electrodes. The results showed that Ir-ZSM-5 catalyst had acceptable performance in near neutral pH level due to the improved adsorption of MB molecules on Ir-ZSM-5 structure. The stable catalytic activity resulted from formation of no sludge related to active phase. Detected OH groups at the surface of the catalyst attained positive charge at pHpHpzc which influenced the adsorption capacity of the catalyst at different pH levels through electrostatic adsorption of ionized MB molecules on the catalyst. Blank test using no amount of Ir-ZSM-5 catalyst led to only 77% MB removal which was attributed to anodic oxidation on the surface of the graphite electrodes. Increasing applied current led to the improved MB removal owing to the faster degradation of the sacrificial graphite anode. The optimum operational conditions for the proposed system were pH=3, 0.2 gL-1 of Ir-ZSM-5 catalyst and 100 mA applied current which resulted in the highest MB removal (100%). The reusability test of the catalyst was carried out by 3 consecutive runs at the optimum conditions. After each run, the used catalyst was regenerated at 550 °C to remove the adsorbed organic molecules due to adsorption of either MB or its oxidation intermediates. The regenerated catalyst showd the high catalytic performance with insignificant change of the removal efficiency as result of the high crystallinity and specific surface area of the synthesized catalyst. A pseudo first order kinetic was proposed for the reaction of removal which fitted the experimental data with the high correlation factor. The results confirmed the high potential of the heterogeneous electro fenton-like process for wastewater treatment.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد رستمی زاده | Mohammad Rostamizadeh
Sahand University of Technology
دانشگاه صنعتی سهند

سورنا قریبیان | Soorena Gharibian
Sahand University of technology
دانشگاه صنعتی سهند

حسین حضرتی | Hossein Hazrati
Sahand university of technology
دانشگاه صنعتی سهند

نشانی اینترنتی http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-41534-1&slc_lang=fa&sid=16
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-1676813.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی اصیل (کامل)
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات