انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 2 3 2017 09 23 Study on the effective process parameters for degradation of herbicide Bentazone in contaminated water by nano metal oxides of Titanium (IV) and Iron (III) based on natural zeolite بررسی عوامل موثر فرآیندی در تخریب علف کش بنتازون در آب‌های آلوده توسط نانواکسیدهای فلزی تیتانیوم (IV) و آهن (III) بر پایه زئولیت طبیعی 21 32 60593 10.22112/jwwse.2018.92536.1037 FA مهرداد فرهادیان اصفهان ، خیابان هزارجریب ، دانشگاه اصفهان ، دانشکده فنی و مهندسی ، گروه مهندسی شیمی آرش ساکی دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران نیلا داوری دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2017 07 16 In this study, the photocatalyst of TiO2/Fe2O3 based on clinoptilolite natural zeolite was synthesized by co-precipitation method and its function in degradation of Bentazone, as one of the most widely used herbicides in agriculture, was evaluated. The effect of process parameters simultaneously including pollutant concentration (1-40 mg/l), pH (4-10) and hydrogen peroxide concentration (25-100 mg/l) on photocatalytic degradation efficiency of Bentazone was investigated using design of experiments in response surface methodology. Synthesized photocatalyst was characterized by XRD, XRF, FT-IR, FE-SEM and EDX analyses. The results of XRD, FT-IR, and EDX confirmed the presence of TiO2 and Fe2O3 nanoparticles on the surface of clinoptilolite. The FE-SEM results confirmed the deposition of TiO2/Fe2O3 on the surface of clinoptilolite zeolite and also the approximate particle size of TiO2/Fe2O3 was 52 nm. According to XRF results, the synthesized nanoparticles had Fe3+/TiO2 optimal molar ratio of 0.06. The results showed that Bentazone concentration, pH and hydrogen peroxide concentration were the most effective factors on photocatalytic degradation efficiency of Bentazone, respectively. According to the experimental data at optimal conditions (pH, pollutant concentration and hydrogen peroxide concentration are 10, 10 mg/l and 50 mg/l, respectively), degradation efficiency of Bentazone was obtained 97% and the degradation efficiency was 78% at maximum concentration of pollutant (40 mg/l). This study showed that the synthesized photocatalyst has acceptable efficiency for degradation of non-biodegradable pollutant and removal pesticides from contaminated water. در این پژوهش فتوکاتالیست ترکیبی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن بر پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت به روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شد و عملکرد آن در تخریب بنتازون به‌عنوان یکی از پرمصرف‌ترین علف کش‌ها در کشاورزی مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر همزمان عوامل فرآیندی شامل غلظت آلاینده (mg/l 40-1)، pH محلول (10-4) و غلظت هیدروژن پراکساید (mg/l 100-25) بر بازده تخریب فتوکاتالیستی بنتازون با استفاده از طراحی آزمایش‌ها به روش سطح پاسخ بررسی گردید. مشخصه یابی فتوکاتالیست سنتز شده توسط آنالیزهای XRD، XRF، FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. نتایج XRD، FT-IR و EDX حضور نانو ذرات اکسید تیتانیوم و اکسید آهن را بر سطح زئولیت کلینوپتیلولایت تأیید کردند. نتایج FE-SEM ضمن تأیید لایه نشانی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن بر سطح زئولیت کلینوپتیلولایت، سایز تقریبی نانو ذرات را nm 52 نشان داد. مطابق با نتایج XRF، نانو ذرات سنتز شده با نسبت مولی بهینه Fe3+ به TiO2 برابر با 06/0 حاصل شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت محلول بنتازون، pH اولیه محلول و غلظت هیدروژن پراکساید به ترتیب بیش‌ترین اثر را بر بازده تخریب فتوکاتالیستی بنتازون دارند. مطابق با نتایج تجربی در شرایط بهینه (pH اولیه محلول، غلظت آلاینده و غلظت هیدروژن پراکساید به ترتیب برابر با 10، mg/l 10 و mg/l 50) بازده تخریب بنتازون 97% به دست ‌آمد و در حداکثر غلظت‌ آلاینده (mg/l 40) بازده تخریب 78% حاصل شد. این پژوهش نشان داد که فتوکاتالیست سنتز شده بازده قابل قبولی در تخریب آلاینده زیست تخریب ناپذیر و حذف سموم کشاورزی از آب‌های آلوده دارد. https://www.jwwse.ir/article_60593_7d5e3cb202616da63fca29ad2931c6a8.pdf