Iranian Journal of Health and Environment

fa حذف رنگ رودامین بی از محیط‌های آبی با استفاده از فتوکاتالیست نانوسیم اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم Removal of Rhodamine B from aqueous solution using photocatalyst of nanowire of zinc oxide doped with lanthanum تصفیه آب تصفیه آب پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: در سرتاسر دنیا، پساب‌هائی که حاوی آلاینده‌های رنگی هستند، مشکل جدی به شمار می‌آیند. رنگ رودامین بی که در صنایع نساجی، چرم، داروسازی، و آرایشی بکار می‌رود؛ دارای اثرات سرطان‌زائی و سمیت شدید است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حذف رنگ رودامین بی توسط فتوکاتالیست نانوسیم اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم (La/ZnO) است.</div> <div style="text-align: justify;">روش بررسی: در این ‌کار، نانوسیم اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم با روش گرمابی (hydrothermal) سنتز شد. ویژگی‌های فتوکاتالیست بدست آمده با روش‌های XRF‌، XRD‌، و SEM شناسائی شدند. اثر متغیرهای فرایند ناپیوسته مثل pH‌، غلظت اولیه محلول رودامین بی، و مقدار فتوکاتالیست بررسی شدند. سینتیک واکنش نیز مورد بررسی قرار گرفت.</div> <div style="margin-right:0in;text-align:justify;">یافته ها: تصاویر SEM ساختار شش ضلعی نانوسیم‌های ZnO‌، و La/ZnO را نشان دادند. نتایج XRD نیز تشکیل روی با ساختار هگزاگونال ورتسایت (wurtzite hexagonal structure) را در هر دو نمونه (ZnO‌، و La/ZnO) تایید نمودند. مطالعات سینتیکی نشان دادند که واکنش شبه درجه اول بود. ثابت‌های سرعت ظاهری ZnO‌، و La/ZnO به ترتیب برابر با min-1 0/0045 و min-1 0/0074 بودند. در یک آزمایش ناپیوسته، g/L 1/25 از فتوکاتالیست La/ZnO‌، محلول رودامین بی با غلظت mg/L 4/79 را در pH برابر ۹ تحت تابش فرابنفش و در زمان h ۴ تا راندمان 99/8 درصد تجزیه نمود. نتیجه گیری: نانوسیم La/ZnO با مقدار بهینه لانتانیوم، فتوکاتالیست بهتری از نانوسیم ZnO برای تجزیه رنگ رودامین بی در محیط آبی است.</div> Background and Objective: All around the worlds, wastewater containing dye pollutants are considered serious problem. Rhodamine B dye which is used in textile, leather, drug, and cosmetic industries exert carcinogenic and strong toxic effects. The aim of this research was to remove of Rhodamine B dye by nanowires of zinc oxide doped with lanthanum. Materials and Methods: In this work, nanowire of zinc oxide doped with lanthanum was synthesized by hydrothermal method. The obtained photocatalyst was characterized by XRF, XRD, and SEM method. Effects of batch process variables such as pH, initial concentration of Rhodamine B, and photocatalyst dose were investigated. The kinetics of the reaction was also studied. Results: The SEM images showed a hexagonal structure of ZnO, and La/ZnO nanowires. XRD results also confirmed the formation of ZnO with wurtzite hexagonal structure in both samples (ZnO and La/ZnO). The kinetics studies showed that the reaction was a pseudo first order. The apparent constants of ZnO and 2%La/ZnO nanowires were 0.0045 min-1 and 0.0074 min-1; respectively. In a batch experiment, the degradation yield of 99.8% was obtained at operating conditions of 1.25 g/L of 2% La/ZnO photocatalyst, initial concentration of Rhodamine B solution 4.78 mg/L, and pH=9 under ultra violet irradiation for 4 h. Conclusion: The nanowire of La/ZnO with an optimum load of lanthanum has a better photocatalytic activity than nanowire of ZnO for degradation of Rhodamine B in aqueous solution.   تصفیه پساب, رودامین بی, فتوکاتالیست, اکسید روی تقویت شده با لانتانیوم, نانوسیم Wastewater treatment, Rhodamine B, Photocatalyst, Zinc oxide doped with lanthanum, Nanowire 249 258 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1099-2&slc_lang=fa&sid=1 F Akhlaghian فرانک اخلاقیان akhlaghianfk@gmail.com Yes Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sananadaj, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران H Azadi هانیه آزادی h.azadi313@gmail.com No Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sananadaj, Iran گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران