Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Ηλιακή φωτοκαταλυτική αποδόμηση της σουλφαμεθοξαζόλης με χρήση του Ag3PO4 ως φωτοκαταλύτη
Other Titles: Solar photocatalytic abatement of sulfamethoxazole by Ag3PO4
Authors: Γκρίλλα, Ελένη
Keywords: Φωτοκατάλυση
Keywords (translated): Photocatalysis
Abstract: 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.
Abstract (translated): In this work, the photocatalytic degradation of SMX under simulated solar irradiation on Ag3PO4, Ag3PO4/SnO2 and Ag3PO4/WO3 was investigated with emphasis on the effect of operating variables and on catalyst stability and reuse. Photocatalytic experiments were conducted in a cylindrical pyrex glass reactor (V=120 mL). Solar irradiation was emitted by an Oriel LCS - 100 Watt solar simulator system. Changes in SMX concentration were followed by high performance liquid chromatography (HPLC). Among all catalysts that were prepared, the one with the optimum ratio of Ag3PO4/WO3 for the composite catalyst was defined 75:25, that showed higher photocatalytic activities. Several sets of experiments were carried out in order to evaluate the optimum concentration of Ag3PO4/WO3 composite catalyst for the degradation of SMX. The results showed that in the presence of 200 mg/L Ag3PO4/WO3 the SMX concentration reduce to 100% in less than five minutes. Experiments with different values of the concentration of SMX (525, 1050, 2100 μg/L) showed that the efficiency of the process is reduced when the concentration of SMX is increased. Additionally, the role of pH was also investigated, which was found to be more efficient in inherent pH. Experiments were carried out in different water matrices, including ultrapure water, bottled water and waste water, in order to investigate their effect on the degradation of SMX. It was found that the degradation of SMX in ultrapure water was completed in twenty minutes, unlike in waste and bottled water where the process efficiency was reduced. Finally, the reusability of the composite catalyst was evaluated by running the experiment for three cycles, the results of which showed complete deactivation of the catalyst by the third cycle.
Appears in Collections:Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Master Eleni Grilla.pdf1.73 MBAdobe PDFView/Open

This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons