سید رضا نبوی

جداسازی نانوکاتالیزگرها از فاز مایع به دلیل اندازه نانومتری آن ها اغلب سبب محدودیت در استفاده از آن ها در فرایندهای با مقیاس صنعتی می­ شود. برای حل این مشکل، بیش ­تر، نانوکاتالیزگرها را روی بسترها تثبیت می­ کنند. در این پژوهش نخست نانوذره ­های TiO2 دوپه شده با سریم (TiO2-Ce) به روش سل ـ ژل تهیه شدند. از فناوری­ های طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترون روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، همدماهای جذب ـ واجذب نیتروژن (BET) برای مشخصه یابی نانوذره­ ها استفاده شد. در ادامه از دانه ­های لیکا (LECA) به عنوان بستر برای تثبیت نانوذره­ ها استفاده شد. مطالعه­ های FE-SEM نشان داد که پوشش یکنواختی از نانوذره­های TiO2-Ce در سطح دانه ­های لیکا ایجاد شده است. با چینش منظم دانه­های لیکا، یک بستر کاتالیزگری ساخته شده و در یک فوتوراکتور با جریان چرخ ه­ای نصب شده و حذف رنگ دایرکت بلو 71 (DB71) در فوتوراکتور مطالعه شد. نتیجه ­ها نشان داد که بستر با وزن 3/5 گرم زیر تابش منبع نور فرابنفش توانایی حذف حدود 96 درصد از رنگزا با غلظت ppm20 را در بازه زمانی یک ساعت دارد. همچنین عملکرد دانه­ های لیکای پوشش داده شده در حالت شناور در شرایط نورخورشید نیز بررسی شد؛ نتیجه­ ها نشان داد که با پرتودهی روزانه به مدت 4 ساعت کاتالیزگر توانایی حذف 94 درصد از رنگ در طی سه روز را دارد.