Preparation of biochar based on grapefruit peel and magnetite coated with cadmium sulfide nanoparticles (biochar/CdS-Fe3O4) for photocatalytic degradation of chlorpyrifos.

Preparation of biochar based on grapefruit peel and magnetite coated with cadmium sulfide nanoparticles (biochar/CdS-Fe3O4) for photocatalytic degradation of chlorpyrifos.

Code: G-28035

Authors: سلمان فرحبخش, اسماء زارع © ℗, اسماء سلجوقی, روح اله پروری

Schedule: Not Scheduled!

Tag: Toxicology

Download: Download Poster

Abstract:

Background and Aim

کلرپیریفوس به طور گسترده برای کنترل آفات در کاربردهای کشاورزی و مسکونی استفاده می شود. انتشار کلرپیریفوس در منابع آب و فاضلاب ممکن است سلامت کشاورزان را به دلیل سمیت مزمن آن تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین تخریب آن ضروری به نظر می رسد. مطالعه حاضر با هدف بررسی کارایی فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت بیوچار بر اساس پوست گریپ فروت اصلاح شده با نانوذرات مگنتیت و سولفید کادمیوم در تخریب آفت کش کلرپیریفوس انجام شد.

Method

سنتز نانوکامپوزیت های بیوچار/CdS-Fe3O4 شامل مراحل سنتز نانوذرات CdS، سنتز بیوچار، سنتز بیوچار/Fe3O4 و سنتز بیوچار/CdS-Fe3O4 بود. پس از آماده سازی نانوکامپوزیت ها، 0.75 میلی گرم از نانوکامپوزیت سنتز شده به یک لوله آزمایش منتقل شد. سپس 5 میلی لیتر محلول آفت کش با غلظت 0.5 میلی گرم در لیتر با pH 9 به آن اضافه شد و لوله آزمایش به مدت 90 دقیقه روی میکسر زیر نور مرئی (لامپ LED 60 وات) قرار گرفت. سپس فوتوکاتالیست با یک آهنربا از محلول خارج شد و جذب توسط طیف‌سنجی UV-Vis برای تعیین میزان تخریب آفت‌کش اندازه‌گیری شد. HCl (از محلول اسید غلیظ 36٪) و NaOH (از 99٪ جامد) در غلظت 0.1 مولار برای تنظیم pH استفاده شد. محلول غلیظ 100 ppm از جامد خالص آن تهیه شد و سایر محلول های مورد نیاز با رقیق کردن این محلول به دست آمد. زمان تابش در زمان های مختلف با استفاده از کرونومتر اندازه گیری شد.

Results

نانوکامپوزیت های سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) با طیف سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی (EDS)، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشخص شدند. نانوکامپوزیت سنتز شده به دلیل جداسازی بهبود یافته الکترون‌ها و حفره‌های تولید شده توسط CdS و ممانعت از تجمع این نانوساختارها با ترکیب آنها در سطح بیوچار، عملکرد فوتوکاتالیستی بسیار خوبی از خود نشان داد. بر اساس نتایج، 97 درصد کلرپیریفوس توسط نانوکامپوزیت تهیه شده طی فرآیند فوتوکاتالیستی تجزیه شد. فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت سنتز شده وابسته به پارامترهای زمان، pH، غلظت آفت کش، مقدار فوتوکاتالیست مصرفی بود که بهینه شدند. مدل سینتیکی مرتبه اول شبه مشتق شده از معادله لانگمویر-هینسلوود به خوبی رفتار داده های تجربی در این مطالعه را توصیف می کند. همچنین چندین بار پس از شستشو برای ارزیابی پایداری فوتوکاتالیست سنتز شده مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه فوتوکاتالیستی کلرپیریفوس توسط نانوکامپوزیت بیوچار/CdS-Fe3O4 به طور قابل توجهی با غلظت اولیه آفت کش، pH، زمان تماس و مقدار فوتوکاتالیست مرتبط بود.

Conclusion

نانوکامپوزیت سنتز شده به سادگی توسط آهنربا از محلول جدا شد و سپس برای چرخه های بعدی مورد استفاده قرار گرفت. داده ها با انجام محاسبات مدل سینتیکی شبه مرتبه اول تأیید شدند. این کار تمیز، اساسی، ارزان، سریع، قابل بازیافت، پایدار و سازگار با محیط زیست بود. علاوه بر این، نانوکاتالیست بیوچار/CdS-Fe3O4 آماده شده را می توان برای تجزیه کلرپیریفوس از فاضلاب استفاده کرد.

Keywords

آفت کش ها؛ فوتوکاتالیست ها؛ کلرپیریفوس؛ نانوکامپوزیت های بیوچار/CdS-Fe3O4

Post comment is closed by admin.