تخریب رنگ نساجی اسید قرمز 361 با استفاده از ازون تولید شده روی سطح الکترود تیتانیم اصلاح شده با اکسیدهای فلزی و نانو لوله‌های کربنی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشکده علوم پایه، گروه شیمی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22075/chem.2021.22485.1947

چکیده

یکی از چالش‌های مهم زیست محیطی در صنعت نساجی و رنگرزی منسوجات، تولید پساب سمی و آلوده می‌باشد که بایستی پیش از تخلیه شدن به فاضلاب تصفیه شود. یکی از روش‌های مناسب جهت از بین بردن این آلاینده‌ها استفاده از مواد اکسیدکننده‌ نظیر اوزن می‌باشد. در سال‌های اخیر تولید اوزن به روش الکتروشیمیایی به عنوان یک فرآیند ساده، ارزان و موثر مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر حذف رنگ نساجی اسید قرمز 361 با ساختار آزو به عنوان یک رنگ پر مصرف در صنعت فرش که حذف و تخریب آن از پساب کمتر مورد توجه قرار گرفته است به روش الکتروشیمیایی به وسیله آند تیتانیم اصلاح شده با قلع اکسید دوپ شده با آنتیموان، نیکل و نانوله‌های کربنی انجام شد. سطح الکترودهای تیتانیوم به روش لایه نشانی چرخشی با مخلوط نمک‌های قلع، آنیتموان، نیکل و نانولوله‌های کربنی پوشش داده و سپس در کوره الکتریکی تحت عملیات حرارتی کلسینه شد. از تکنیک الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه‌ای جهت مقایسه جریان آندی و پتانسیل آغاز واکنش اکسایش آب روی سطح الکترود تیتانیم اصلاح نشده و اصلاح شده استفاده شد. به منظور تایید تولید اوزن روی سطح الکترودهای تیتانیم اصلاح نشده و اصلاح شده از تکنیک Vis - UV استفاده گردید. حذف رنگ از محلول حاوی رنگ نساجی اسید قرمز 361 با الکترود اصلاح شده در چگالی جریان ثابت mA cm-2 20 در زمان‌های متفاوت انجام شد. پارامترهایی نظیر غلظت اولیه رنگ، زمان، pH و سینتیک تخریب رنگ بررسی شدند. نتایج نشان داد که حذف رنگ اسید قرمز 361 از محلول با افزایش زمان تماس با اوزن افزایش می‌یابد بطوریکه در طی مدت زمان 30 دقیقه الکترولیز تخریب رنگ با غلظت اولیه ppm 100 با راندمان 99 % انجام شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Removal of textile dye of red acid 361 using ozone produced at modified titanium electrode with metal oxide and multi walled carbon nanotubes

نویسندگان [English]

  • Mohammad Karimi 1
  • Ali Benvidi 2
  • Seyed Mansour Bidoki 1
  • ُSoudabeh Dalirnasab 2
  • Marzieh Dehghan Tezerjani 2
1 Faculty of Engineering, Department of Textile Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
2 Faculty of Basic Sciences, Department of Chemistry, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Abstract
One of the most challenges in the textile dyeing industry is produced toxic and contaminated effluents, which must remove these toxic compounds from wastewaters before discharging them into the sewerage. One of the best methods for removing these toxic maters is to use oxidant material such as ozone. Recently, electrochemical ozone generation has been considered a simple, inexpensive and effective process. In this research the removal of C. I acid red 361 with azo structure as a widely used in the carpet industry, remove it from effluent less attention, were removed by an electrochemical method with titanium modified with tin oxide doped with antimony, Nickel and carbon nanotubes. The surface of the titanium electrode was coated with a mixture of salts (tin, antimony and nickel) and carbon nanotubes by spin-coating and pyrolysis method. The cyclic voltammetry technique was used to compare the anodic current and the initiation potential of water splitting on the bare and modified electrodes. The UV-Vis technique was used to confirm ozone production on bare and modified electrodes. Removal of C. I acid red 361 from dye solution was performed with the modified electrode at a constant current density of 20 mA cm-2 at different times. Parameters such as initial dye concentration, contact time, pH and dye degradation kinetics were investigated. The results showed that the removal of C. I acid red 361 from the solution increased with increasing contact time with ozone so that during 30 minutes electrolysis of dye degradation was performed with an initial concentration of 100 ppm with 99% efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Titanium modified electrode
  • Carbon nano tubes
  • constant current coulometry
  • Kinetic of dye removal
  • Red acid 361