Color removal from synthetic wastewater by photocatalytic process with tio2-nanotubes photocatalyst
โดย กาญจนา ลอยทะเล
ปี 2561
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสีในน้ำเสียสังเคราะห์ด้วยกระบวนการโฟโตคะตะลิติก ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งลักษณะสมบัติของน้ำเสียสังเคราะห์ดังกล่าว มีองค์ประกอบที่ยากต่อการย่อยสลายด้วยกระบวนการทางชีวภาพ
โดยการศึกษาจะทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการบำบัดสี ในน้ำเสียสังเคราะห์ ด้วยกระบวนการโฟโตคะตะลิติก ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาไทเทเนียมไดออกไซด์แบบท่อ ซึ่งเตรียมขั้นโดยกระบวนการแอโนไดเซชัน ที่ค่าความต่างศักย์แตกต่างกัน 4 ค่า โดยใช้สี 2 ชนิด ได้แก่ IC และ RB5 รวมถึงศึกษาลักษณะทางกายภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมขึ้นด้วยอุปกรณ์ FE-SEM และ XRF ซึ่งระบุองค์ประกอบของธาตุในตัวเร่งปฏิกิริยาและ แสดงให้เห็นพื้นที่ผิว เป็นหลุมในลักษณะท่อ (Nanotubes)
สำหรับการศึกษา พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมขึ้นมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการโฟโตคะตะลิติก สำหรับประสิทธิภาพการกำจัดสี IC และ RB5 ด้วยกระบวนการโฟโตคะตะลิติก ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาข้างต้น และกับแหล่งกำเนิดแสง UVA ที่มีความเข้มแสง 1,580 μW/cm[superscript2] พบว่า กระบวนการดังกล่าวมีประสิทธิภาพสูงสุดในการบำบัดสี เมื่อความเข้มข้นเริ่มต้นต่ำสุดของสี IC เท่ากับ 0.8 μM , RB5 เท่ากับ 2.0 μM โดยมีประสิทธิภาพสูงสุดในการบำบัดสีของ IC และ RB5 เท่ากับ 76.19% และ 65.59 % ตามลำดับ สำหรับการศึกษาจลนพลศาสตร์ของกระบวนการ ดังกล่าว สามารถอธิบายได้โดย สมการปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง โดยมีค่าคงที่ของการเกิดปฏิกิริยาของสี IC และ RB5 มีค่าเท่ากับ 0.0176 min[superscript-1] และ 0.013 min[superscript-1]ตามลำดับ
Abstract
This research aimed to study the performance of color removal from synthetic wastewater by photocatalytic process with TiO[subscript2-]nanotubes. The characteristics of synthetic wastewater comprised of non-biodegradable.
The study compared the color removal efficiencies titanium dioxide nanotubes photocatalyst that prepared by the anodizing process with four different electric potentials with and using two types of colors, i.e. IC and RB5.The physical characteristics of the prepared photocatalysts were investigated by XRF and FE-SEM that identified the elements of the catalysts and revealed nanotube characteristic of the surface.
The results indicate that the crystalline structure of TiO[subscript2+] For the photocatalytic activity test the color removal efficiency of IC and RB5 by this process with TiO[subscript2-] nanotubes photocatalyst under UVA light source of 1,580 μW/ cm[superscript2] revealed that the highest efficiency percentages were 76.19% and 65.59%, respectively for IC and RB5 with the initial concentrations of IC and RB5 of 0.8 μM and RB5 2.0 μM, respectively. The kinetics of the color removal from synthetic wastewater by photocatalytic process with TiO2-nanotubes photocatalyst under UVA light source were described by the 1st-order equation kinetics model. The specific rates of the color removal for IC and RB5 were 0.0176 min[superscript-1] and 0.013 min[superscript-1], respectively.