۳-۲-۲- بررسی تغییرات طیف‌سنجی FT-IR برای تخریب سونوشیمیایی MG در حضور کاتالیزور کبالت

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

بدین منظور در این قسمت از آزمایش با بهره گرفتن از این تکنیک به بررسی تغییرات رخ داده در اثر تابش امواج فراصوتی با بهره گرفتن از کاتالیزورها (پرسولفات و کبالت) در تخریب سونوشیمیایی MG می‌پردازیم. با توجه به این که محلولهایمان به حالت مایع هستند برای طیف گیری از نمونه‌های مایع یک قطره از نمونه‌مان را بین دو سل از جنس برمیدپتاسیم(KBr) قرار داده و طیف را با بهره گرفتن از دستگاه اندازه می گیریم و بر اساس آن شکل ۳-۱۲ بدست می آید . در شکل قسمت‌های d ,c ,b ,a نمایانگر محتوی و غلظت های مختلف محلولهایمان هستند که میزان غلظت برای هر قسمت بر اساس غلظت بهینه ای که از قسمت های قبلی تعیین شده است انتخاب کردیم که بدین ترتیب می‌باشند، a: MG به تنهایی به غلظت mg/L30 ، b: MG به غلظت mg/L 30 به همراه پرسولفات به غلظت L/g 11 ، c: MG به غلظت mg/L 30 و پرسولفات به غلظت L/g 11 و کبالت به غلظت L/g 11 ، d: MG به غلظت mg/L30 و پرسولفات به غلظت L/g 13و رزین کبالت به غلظت L/g 10 ، در هر چهار مرحله حجم محلولمان mL 30 می‌باشد که در داخل بالن mL50 ریخته و به داخل حمام التراسونیک با دمای ℃۲± ۲۵ منتقل کردیم .   از بالن در تماس با آب حمام التراسونیک می‌باشد . زمان تابش‌دهی در هر چهار قسمت ۲۰ دقیقه بوده است . پس از پایان ۲۰ دقیقه طیف سنجی را انجام می دهیم. نتیجه ای که از طیف سنجی FT-IR برای چهار نمونه مان بدست آوردیم مشابه بود ولی شدت پیکها تفاوت داشته‌اند . پیک‌های انتقالی در ۳۴۵۰ ، ۲۰۷۵ ،۱۶۴۰ و ۷۰۰ cm^-1 ظاهر شده‌اند، می‌توانند به ترتیب به گروه‌های عاملی هیدروکسیل ، X=N=Y ، C=C (و یا حلقه آروماتیک) و C-Cl نسبت داده شوند که نشانگر اتصال کلر اسیدی به یکی از کربن های MG می باشد و همچنین نیتروژن MG که بصورت سه پیوند یگانه می باشد بعد از تخریب سونوشیمیایی بصورت دو پیوند دوگانه در آمده است .

شکل ۳-۱۲:طیف FT-IR برای تخریب سونوشیمیایی MG در حضور کاتالیزور کبالت، ℃۲± ۲۵ T=
a :رنگ خالص ،b MG+PS :، c MG+PS+Co :، MG+PS+Co (resin): d
۳-۳- نتیجه‌گیری
در این تحقیق تأثیر امواج التراسونیک (US) و کاتالیزورهای مختلف بر تخریب مالاشیت سبز (MG) به عنوان آلاینده ی صنایع نساجی مورد مطالعه قرار گرفت. تحقیقات نشان داد تخریب مالاشیت سبز بوسیله رادیکال‌های سولفات فعال شده توسط امواج التراسونیک و یون‌های آهن و کبالت انجام شدنی است. اثر فرایندهای مختلف شامل US، US+PS، US+Fe، US+Fe(resin)، US+PS+Fe، US+Co، US+Co(resin)، US+PS+Co در تخریب MG بررسی گردیده و درصد رنگ‌زدایی فرایندها به ترتیب ۳۳%، ۹۸%، ۵۱%، ۳۸%، ۸۹%، ۶۰%، ۴۳% و ۹۹% می‌باشد و سیستم US+PS+Co به عنوان موثرترین روش تخریب مالاشیت سبز انتخاب شده است. سرعت تخریب سونوشیمیایی MG تحت شرایط بهینه از شبه مرتبه اول تبعیت می‌کند و با افزایش غلظت MG سرعت واکنش کاهش می‌یابد ولی با افزودن پرسولفات، آهن و کبالت به عنوان کاتالیزور سرعت واکنش افزایش می‌یابد. pH تأثیر چندانی در تخریب MG ندارد. اثرات پارامترهای عملیاتی مختلفی نظیر دز پرسولفات، دز رزین آهن، دز رزین کبالت، زمان تماس مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج طیف‌سنجی FT-IR تغییرات شیمیایی MG بوسیله تخریب سونوشیمیایی و افزودن کاتالیزورهای مختلف را نشان داده است.
۳-۴- پیشنهادات

1. 1. استفاده از کاتالیزورهای مختلف نظیر Mn، Zn، Au، Cu در تخریب سونوشیمیایی مالاشیت سبز.

1. 1. استفاده از پرسولفات در تخریب سونوشیمیایی رنگ‌های دیگر نظیر ردامین، اسید زرد و…

1. 1. استفاده از سایر تجهیزات ماورای صوتی نظیر پروب و مقایسه کارایی آن با حمام التراسونیک

1. 1. استفاده از امواج سونیکاسیون در فرکانس‌ها و توان‌های مختلف و مقایسه تأثیر فرکانس و توان در حذف آلاینده‌های محیط زیست.

فهرست منابع
۱٫ Nageswara Rao, A., Sivasankar, B., Sadasivam, V., 2009, Kinetic study on photocatalytic degradation of Direct Yellow 12 in the presence of ZnO catalyst, J. Mol. Catal. A-Chem, ۳۰۶, ۷۷-۸۱٫
۲٫ Sauer, T., Neto, G.C., Jose, H.J., and Moreira, R.F.P.M., 2002, Kinetic of photocatalytic degradation of reactive dyes in a TiO₂ slurry reactor, J.Photochem. Photobiol. A, ۱۴۹, ۱۴۷-۱۵۴٫
۳٫ Saquib, M., and Muneer, M., 2003, TiO₂-mediated photocatalytic degradation of triphenylmethane dye (gentian violet), in aqueous suspensions, Dyes Pigments, ۵۶, ۳۷-۴۹٫
۴٫ Colonna, G.M., Caronna, T., Marcandalli, B.,1999, Oxidative degradation of dyes
by ultraviolet radiation in the presence of hydrogen peroxide, Dyes Pigments,41,
۲۱۱–۲۲۰٫
۵٫ Poon, C.S., Huang, Q., Fung, P.C., Degradation kinetics of cuprophenyl yellow RL by UV/H₂O₂/ultrasonication (US) process in aqueous solution,
Chemosphere, ۳۸, ۱۰۰۵-۱۰۱۴٫
۶٫ Daneshvar, N., Ashassi-Sorkhabi, H., Tizpar, A., 2003, Decolorization of orange II by electrocoagulation method , Sep.Purif. Technol., ۳۱, ۱۵۳-۱۶۲٫
۷٫ Vončina, D.B., and Majcen-Le-Marechal, A., 2003, Reactive dye decolorization using combined ultrasound/H₂O₂, Dyes Pigments, ۵۹, ۱۷۳-۱۷۹٫
۸٫ Tanaka, K., Padermpole, K., and Hisanage, T., 2000, Photocatalytic degradation of commercial azo dyes, Water Res., ۳۴, ۳۲۷-۳۳۳٫
۹٫ Hachem. C., Boequillon, F., Zahraa, O., and Bouchy, M., 2001, Decolorization of textile industry wastewater by photocatalytic degradation process, Dyes Pigments, ۴۹, ۱۱۷-۱۲۵٫
۱۰٫ Behnajady, M.A., and Modirshahla, N., 2006, Kinetic modeling on photooxidative degradation of C.I. Acid Orange 7 in a tubular continuous-flow photoreactor, Chemosphere, ۶۲, ۱۵۴۳-۱۵۴۸٫
۱۱٫ Adewuyi, Y.G., 2001, Sonochemistry: environmental science and engineering applications, Ind. Eng. Chem. Res., ۴۰, ۴۶۸۱-۴۷۱۵٫
۱۲٫ Okitsu, K., Iwasaki, K., Yobiko, Y., Bandow, H., Nishimura, R., and Maeda, Y., 2005, Sonochemical degradation of azo dyes in aqueous solution: A new heterogeneous kinetics model taking into account the local concentration of OH radicals and azo dyes, Ultrasonics Sonochem, ۱۲, ۲۵۵-۲۶۲٫
۱۳٫Oppenländer, T., 2003, Photochemical purification of water and air,advanced oxidation processes (AOPs): principles, reaction mechanisms, reactor concepts, Weinheim:Wiley-VCH., ۱-۱۱, ۱۱۶-۱۲۰٫
۱۴٫ Androzzi, R., Caprio, V., Insola, A., and Marotta, R., 1999, Advanced oxidation processes (AOP) for water purification and recovery, Catal. Today., ۵۳, ۵۱٫
۱۵٫ Mason, T.J., 1999, Sonochemistry, New York: Oxford Science Publications, p.1-59.
۱۶٫ Thompson, S., Riggenbach, J., 2004, Catalyzed persulfate remediation of chlorinatedand recalcitrant compounds in soil, ۴th International Conference on the Remediation of Cl & Recalcitrant.
۱۷٫ Gayathri, P., Praveena Juliya Dorathi, R., Palanivelu, K., 2010, Sonochemical degradation of textile dyes in aqueous solution using sulphate radicals activated by immobilized cobalt ions, Ultrasonics Sonochem, ۱۷, ۵۶۶-۵۷۱٫
۱۸٫ Siddique, M., Farooq, R., Mehmood Khan, Z., Khan, Z., Shaukat, S.F., 2011, Enhanced decomposition of reactive blue 19 dye in ultrasound assisted electrochemical reactor, Ultrasonics Sonochem, ۱۸, ۱۹۰-۱۹۶٫
۱۹٫ Philip, B.A., Brown, R.A., Robinson, D., 2004, Novel activation technologies for sodium persulfate in situ chemical oxidation, Fourth International Conference on the Remediation of Cl & Recalcitrant.
۲۰٫ Vajnhandl, S., and Marechal, A.M.L., 2005, Ultrasound in textile dyeing and the decolourization/ mineralization of textile dyes, Dyes Pigments, ۶۵, ۸۹-۱۰۱٫
۲۱٫ Vinodgopal, K., Peller, J., Makogon, O., and Kamat, P.V., 1998, Ultrasonic mineralization of reactive, textile azo dye, remazol black B, Water Res., ۳۲, ۳۶۴۶-۳۶۵۰٫
۲۲٫ Manousaki, E., Psillakis, E., Kalogerakis, N., and Mantzavinos, D., 2004, Degradation of sodium dodecylbenzene sulfonate in water by ultrasonic irradiation, Water Res., ۳۸, ۳۷۵۱-۳۷۵۹٫
۲۳٫ Behnajady, M.A., Modirshahla, N., Shokri, M., Vahid, B., 2008, Effect of operational parameters on degradationof Malachite Green by ultrasonic irradiation, Ultrasonics Sonochem, ۱۵, ۱۰۰۹-۱۰۱۴٫
۲۴٫ Behnajady, M.A., Vahid, B., Modirshahla, N., Shokri, M., 2009, Evaluation of electrical energy per order (E_EO) with kinetic modeling on the removal of Malachite Green by US/UV/H₂O₂ process, Desalination, ۲۴۹, ۹۹-۱۰۳٫
۲۵٫ Behnajady, M.A., Modirshahla, N., Bavili Tabrizi, S., Molanee, S.,2008, Ultrasonic degradation of Rhodamine B in aqueous solution: Influence of operational parameters, J. Hazard. Mater. B, ۱۵۲, ۳۸۱-۳۸۶٫
۲۶٫ Taghizadeh, M.T., Abdollahi, R., 2011, Sonolytic, sonocatalytic and sonophotocatalytic degradation of Chitosan in the presence of TiO₂ nanoparticles, Ultrasonics Sonochem, ۱۸, ۱۴۹-۱۵۷٫
۲۷٫ Bejarano-Pe´rez, N.J., Sua´rez-Herrera, M.F., Sonochemical and sonophotocatalytic degradation of Malachite Green: The effect of carbon tetrachloride on reaction rates, Ultrasonics Sonochem, ۱۵, ۶۱۲-۶۱۷٫
۲۸٫ Kim, J.K., Huang, C.P., and Chiu, P.C., 2001, Sonochemical decomposition of dibenzothiophene in aqueous solution, Water Res., ۳۵, ۴۳۷۰-۴۳۷۸٫
۲۹٫ Selli, E., 2002, Synergistic effects of sonolysis combined with photocatalysis in the degradation of an azo dye, Phys. Chem. Chem. Phys., ۴, ۶۱۲۳-۶۱۲۸٫
۳۰٫ Chen, C.C., Lu, C.S., Chung, Y.C., and Jan, J.L., 2007, UV light induced photodegradation of Malachite Green on TiO₂ nanoparticles, J. Hazard. Mater., ۱۴۱, ۵۲۰-۵۲۸٫
Investigation of sonochemical degradation of Malachite Green in aqueous solution in the presence of persulphate radicals activated by Cobalt and Iron ions
Abstract