بررسی حذف فتوکاتالیستی فرم آلدئید از هوا با استفاده از نانوذرات اکسید روی تثبیت شده بر روی خاکستر استخوان

زمینه و هدف: فرم آلدئید یکی از ترکیبات آلی فرار سمی است که حذف آن از هوای آلوده ضروری است. یکی از فن آوری های موجود برای حذف این ترکیب، تجزیه فتوکاتالیستی است. این مطالعه با هدف تعیین تاثیر ترکیب نانوذرات اکسید روی (ZnO) با خاکستر استخوان (BC) بر حذف فتوکاتالیستی گاز فرم آلدئید صورت گرفت. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، ویژگی های کاتالیست های تولیدشده با تعیین سطح ویژه به روش BET و بررسی های تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین شد. کارآیی تجزیه گاز فرم آلدئید با استفاده از فرآیندهای UV/BC ،UV/ ZnO و UV/ ZnO-BC تحت شرایط جریان مداوم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر غلظت اولیه فرم آلدئید، رطوبت نسبی و زمان ماند بر تجزیه گاز فرم آلدئید بررسی شد. یافته ها: نتایج حاصل از بررسی های تعیین سطح ویژه با روشBET و تصاویر SEM، حاکی از انباشتگی نانوذرات اکسید روی در منافذ ساختار سطح خاکستر استخوان بود. تصاویر SEM از کاتالیست ZnO-BC نشان داد منافذ ذرات BC اشغال شده توسط نانوذرات اکسید روی، پوشش همگنی را ارائه می دهد. همچنین ترکیب نانوذرات اکسید روی با جاذب BC، یک اثر افزایشی بر میزان تجزیه فتوکاتالیستی فرم آلدئید داشت. در فرآیندUV/ ZnO-BC  در غلظت فرم آلدئید اولیه با محدوده mg/m ۳ ۲۵-۵/۲، کارآیی تجزیه فرم آلدئید بین ۴۰ و ۷۳% و رطوبت نسبی بهینه ۳۵% بود. به نظر می رسد این اثر به علت جذب شدید مولکول فرم آلدئید بر روی BC بوده است که منجر به انتشار بیشتر به سطح کاتالیست ZnO و افزایش میزان تجزیه فتوکاتالیستی شده است. نتیجه گیری: افزایش میزان تجزیه فرم آلدئید توسط کامپوزیت ZnO-BC را می توان به اثر افزایشی جذب و متعاقب آن تجزیه فتوکاتالیستی نسبت داد.

کلیدواژه ها:

Formaldehyde ، Bone Char ، Adsorption ، ZnO Nano Particles ، Photocatalysis. ، فرم آلدئید ، خاکستر استخوان ، جذب ، نانوذرات اکسید روی ، تجزیه فتوکاتالیستی