کاربرد خاک لاتریت با ساختار نانوحفره در فرآیند فتوفنتون هتروژن جهت تصفیه آب-های آلوده به مواد رنگزای آزو

از میان فرآیندهای اکسایش پیشرفته برای حذف آلاینده های آلی مقاوم، فرآیند فنتون هموژن با استفاده از یون-های fe2+ و fe3+ به عنوان کاتالیست در حضور هیدروژن پراکسید، به دلیل تولید رادیکال های هیدروکسیل و حذف انواع متنوعی از ترکیبات آلی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. ولی با توجه به معایبی از قبیل استفاده از نمک های آهن به مقدار زیاد و انباشته شدن لجن های آهن باقیمانده از فرآیند که جداسازی آن ها مشکل می باشد و همچنین غیرفعال سازی کاتالیست توسط بعضی معرف ها مانند یون های فسفات، کاربرد صنعتی این فرآیند محدود شده است. برای رفع این محدودیت ها می توان از کاتالیست های جامد اصلاح شده با یون های آهن و یا از کانی ها و خاک های آهن دار در واکنش فنتون هتروژن استفاده کرد. در این میان، خاک لاتریت با دارا بودن اکسیدآهن سه ظرفیتی، کاتالیست موثری برای واکنش فنتون هتروژن محسوب می شود. فراوانی و ارزان قیمت بودن از جمله مزایای بکارگیری لاتریت می باشد. از طرف دیگر لاتریت با توجه با اینکه در زیر مجموعه خاک ها قرار می گیرد، دارای ساختار لایه ای، متخلخل و مزوحفره می باشد. مواد مزو حفره دارای حفراتی با قطر 50-2 نانومتر می باشند. استفاده از مواد با ساختار لایه ای و نانوحفره در فرآیند فنتون هتروژن باعث توزیع بهتر ذرات کاتالیست و کاهش مقاومت در انتقال جرم به سطح کاتالیست می شود. این امر باعث افزایش سرعت، کارایی فرآیند و کاهش هزینه های عملیاتی می گردد. در این کار پژوهشی کاربرد لاتریت بعنوان کاتالیست نانوحفره در فرآیندهای مختلف از قبیل فنتون هتروژن و فتوفنتون هتروژن جهت حذف ماده ی آلاینده ی قرمز اسیدی 17 بررسی شده است. برای تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی لاتریت مورد استفاده با ساختار نانوحفره، از آنالیزهایxrd ،ft-ir ، betو تصاویر sem استفاده گردید. به منظور بهینه سازی فرآیند مذکور تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند ph اولیه محلول، غلظت اولیه ماده رنگزا، غلظت اولیه کاتالیست، مدت زمان انجام فرآیند و غلظت اولیه هیدروژن پراکسید بر میزان رنگزدایی بررسی شده است. از مدل سینتیکی لانگموییر-هینشلوود جهت بررسی سینتیک فرآیند مذکور استفاده گردیده است.