Ηλιακή φωτοκαταλυτική αποδόμηση της σουλφαμεθοξαζόλης με χρήση του Ag3PO4 ως φωτοκαταλύτη

• Main Author: Γκρίλλα, Ελένη
• Other Authors: Μαντζαβίνος, Διονύσιος
• Format: Thesis
• Language: Greek
• Published: 2018
• Subjects: Φωτοκατάλυση; Photocatalysis; Ag3PO4/WO3; Ag3PO4/SnO2; 541.395

Στην παρούσα εργασία, μελετάται η φωτοκαταλυτική αποδόμηση του SMX με χρήση προσομοιωμένης ηλιακής ακτινοβολίας και παρουσία σύνθετων καταλυτών Ag3PO4/WO3 και Ag3PO4/SnO2. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε ένα κυλινδρικό ποτήρι ζέσεως, ενώ ο όγκος του διαλύματος ήταν 120 mL. Ως πηγή ακτινοβολίας χρησιμοποιήθηκε ένας προσομοιωτής ηλιακής ακτινοβολίας. Παράλληλα η συγκέντρωση του SMX μετρήθηκε με την βοήθεια υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Ανάμεσα στους φωτοκαταλύτες που παρασκευάστηκαν, αυτός με την καλύτερη αναλογία για την αποδόμηση του SMX είναι ο σύνθετος φωτοκαταλύτης Ag3PO4/WO3 με αναλογία 75:25. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα για την βέλτιστη συγκέντρωση του σύνθετου φωτοκαταλύτη, συμπεραίνοντας ότι η βέλτιστη συγκέντρωση στην οποία ο Ag3PO4/WO3 (75:25) παρουσιάζει την μέγιστη απόδοση, συγκριτικά με τις συγκεντρώσεις καταλύτη που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα είναι 200 mg/L, με ποσοστό απομάκρυνσης του SMX 100% σε λιγότερο από 5 λεπτά. Η μεταβολή της συγκέντρωσης της ουσίας (525, 1050, 2100 μg/L) επηρεάζει την φωτοκαταλυτική διαδικασία ως προς το χρόνο στον οποίο πραγματοποιείται. Η μείωση της συγκέντρωσης του SMX επιταχύνει την διάσπαση του. Στην περίπτωση της μεταβολής του pH, διαπιστώθηκε ότι επηρεάζει σε μικρό βαθμό την αποδόμηση του SMX. Η απόδοση της διεργασίας μειώνεται όσο αυξάνει η πολυπλοκότητα της υδατικής μήτρας. Στην περίπτωση του υπερκάθαρου νερού η αποδόμηση της ουσίας είναι πλήρης σε χρόνο 20 λεπτών, ενώ ο απαιτούμενος χρόνος αυξάνεται στις περιπτώσεις της δευτεροβάθμιας εκροής και του εμφιαλωμένου νερού. Τέλος, πραγματοποιήθηκε επαναχρησιμοποίηση του σύνθετου καταλύτη, επαναλαμβάνοντας διαδοχικά το ίδιο πείραμα για πέντε φορές. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο καταλύτης απενεργοποιείται από τον τρίτο κύκλο, καθιστώντας την επαναχρησιμοποίηση του αδύνατη.