การเตรียมไทเทเนียมไดออกไซด์เร่งปฏิกิริยาเชิงแสงเคลือบบนพอลิ (เมทิลเมทาคริเลต) สำหรับการขจัดฟีนอลจากน้ำเสีย

Abstract

ศึกษาการขจัดฟีนอลโดยใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชันเชิงแสง โดยใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์เคลือบบนแผ่นพอลิเมทิลเมทาคริเลต โดยเทคนิคการจุ่มเคลือบ ศึกษาผลของอัตราส่วนโดยโมลของแอซีทิลอะซีโตนต่อไทเทเนียมไดออกไซด์ และจำนวนรอบในการเคลือบผิวต่อลักษณะและประสิทธิภาพของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ ที่เคลือบบนแผ่นพอลิเมทิลเมทาคริเลตในการขจัดฟีนอล ในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะประกอบด้วยหลอดอัลตราไวโอเล็ต (9 วัตต์/หลอด) จำนวน 15 หลอด และเวลาในการทำปฏิกิริยา 5 ชั่วโมง โดยใช้สารละลายฟีนอลที่มีความเข้มข้นเริ่มต้น 50 พีพีเอ็ม (500 มิลลิลิตร) ศึกษาผลของตัวแปรต่างๆ ต่อประสิทธิภาพในการขจัดฟีนอล โดยใช้การออกแบบการทดลองแบบแฟกทอเรียลสองระดับ การสลายตัวของฟีนอลขึ้นกับหลายปัจจัย ได้แก่ จำนวนแผ่นพอลิเมทิลเมทาคริเลตเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ ความเป็นกรด-เบสของสารละลายฟีนอล ความเข้มข้นเริ่มต้นของฟีนอล ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ กำลังของหลอดอัลตราไวโอเล็ต อัตราการไหลของออกซิเจน และอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา จากผลการทดลองพบว่า ฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เตรียมได้จากอัตราส่วนโดยโมลของแอซีทิลอะซีโตน ต่อไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ 3 เคลือบบนพอลิเมทิลเมทาคริเลต 3 รอบ ภาวะที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของระบบ คือ จำนวนแผ่นพอลิเมทิลเมทาคริเลตเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ 8 แผ่นในสารละลายฟีนอลด้วยความเข้มข้นเริ่มต้นที่ 50 พีพีเอ็ม ความเป็นกรด-เบสที่ 5 และความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ 0.62 โมลาร์ ภายใต้กำลังของหลอดอัลตราไวโอเล็ตที่ 135 วัตต์และอัตราการไหลของออกซิเจนที่ 200 มิลลิลิตรต่อนาที ที่ 30 องศาเซลเซียส พบว่ามีอัตราการสลายตัวของฟีนอลได้สูงสุดถึง 7.2×10-3 นาที-1 (ขจัดฟีนอลได้ 91.4%)