Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa حذف فتوکاتالیستی تولوئن از هوا با استفاده از فوم شیشه پوشش داده شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم Photocatalytic Removal of Toluene from Air Using Glass Foam Coated with Titanium Dioxide Nanoparticles بهداشت محیط زیست Environmental Health پژوهشي-کامل Research(Original)  سابقه و هدف: تولوئن که به&lrm;طور معمول در بنزین، تینر و سایر ترکیبات نفتی وجود دارد، یکی از ترکیبات آلی فرار است که موجب آلودگی هوا و اثرات سوء بهداشتی می&lrm;شود. هدف از این مطالعه تعیین سینتیک حذف تولوئن از هوا به روش فتوکاتالیستی با استفاده از فوم شیشه پوشش داده شده با نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم بود. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی یک محفظه شیشه&lrm;ای به&lrm;عنوان فضای بسته مورد استفاده قرار گرفت. یک لوله کوارتز پر شده با فوم شیشه حاوی نانوذرات دی&lrm;اکسید تیتانیوم به&lrm;عنوان فیلتر هوا در داخل محفظه قرار گرفت و یک پمپ مکش هوا به آن متصل و یک لامپ UV در کنار آن نصب گردید. تولوئن به داخل محفظه تزریق شد. هوای آلوده از فیلتر عبور و در محفظه به گردش در آمد. نمونه&lrm;های هوا از محفظه گرفته و غلظت تولوئن به&lrm;وسیله گاز کروماتوگراف آنالیز شد. یافته‌ها: آنالیز BET نشان داد میانگین قطر منافذ فوم شیشه، 6 نانومتر و سطح ویژه 36 مترمربع برگرم است. تصاویر SEM نشان داد پوشش دی&lrm;اکسید تیتانیوم روی سطح فوم شیشه صورت گرفت. در زمان تماس 2 ساعت و بدون تابش UV، میزان حذف تولوئن برای غلظت&lrm;های 18/5، 37 و 55/5 میلی&lrm;گرم بر متر مکعب، به&lrm;ترتیب 46، 40 و 37 درصد بود. در زمان تماس 80 دقیقه و با تابش UV، میزان حذف تولوئن به&lrm;ترتیب 100، 95 و90 درصد بود. سینتیک تجزیه تولوئن از نوع شبه درجه یک (pseudo first order) بود. استنتاج: از فوم شیشه به&lrm;عنوان پایه تثبیت فتوکاتالیست برای حذف BTEX از هوا می&lrm;توان استفاده نمود. این روش می&lrm;تواند یک راهکار برای حذف مواد آلی فرار از هوا در فضاهای بسته باشد.   <div> Background and purpose: Toluene, is usually present in gasoline, thinner, and other petroleum products and is one of the volatile organic compounds that causes air pollution and adverse health effects. The aim of this study was to determine the kinetics of toluene removal from the air by photocatalytic method using foam glass coated with titanium dioxide nanoparticles. Materials and methods: In this experimental study, a glass chamber was used as a closed space. A quartz tube filled by glass foam coated with titanium dioxide nanoparticles was used as air filter. The air filter was placed inside the chamber and an air suction pump was connected to it and a UV lamp was installed next to the air filter. Toluene was injected into the chamber. The contaminated air was passed through the filter and circulated in the chamber. Air samples were taken from the chamber and concentration of toluene was analyzed by Gas Chromatograph. Results: Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis showed that the average diameter of pores in glass foam was 6 nm and the specific surface area of foam glass was 36 m2/g. The SEM images confirmed coating of titanium dioxide on the surface of glass foam. Toluene removal without UV irradiation was 46%, 40%, and 37%, for 18.5, 37, and 55.5 mg/m3, respectively in 2 hour contact time, but in the presence of UV radiation the toluene removal was 100%, 95%, and 90%, respectively in contact time of 80 min. The kinetics of toluene decomposition was pseudo first order. Conclusion: Glass foam can be used as a photocatalyst stabilization base to remove BTEX from the air.  This is a suitable method in removing volatile organic compounds from the air in closed spaces.  </div> فوم شیشه, فتوکاتالیست, تولوئن, هوا, دی اکسید تیتانیوم glass foam, photocatalyst, toluene, air, titanium dioxide 105 118 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-223-7&slc_lang=fa&sid=1 Ramazan Ali Dianati Tilaki رمضانعلی دیانتی تیلکی dianati.tilaki@gmail.com 1003194753284600157196 1003194753284600157196 Yes Associate Professor, Department of Environmental Health, Faculty of Health, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran دانشیار، گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Seyedeh Maryam Adhami سیده مریم ادهمی adhami.maryam96@gmail.com 1003194753284600157197 1003194753284600157197 No MSc in Environmental Health, Faculty of Health, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran کارشناس ارشد بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Esmaeil Babanejad Arimi اسماعیل بابانژاد آریمی esmaeilbabanezhad@gmail.com 1003194753284600157198 1003194753284600157198 No Assistant Professor, Department of Environmental Health, Faculty of Health, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran استادیار، گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران