سنتز ژئوپلیمر و کاربرد آن‌ به‌عنوان فوتوکاتالیزور در حذف مواد رنگزا

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 دکترا، گروه پژوهشی محیط‌زیست و رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 654-16765.دکترا، دانشکده ملی مهارت تهران ولی عصر (عج)،

2 کارشناسی، دانشکده ملی مهارت تهران ولی عصر (عج)، دانشکاه ملی مهارت، تهران، ایران، کدپستی: 1853639513.

10.30509/jscw.2026.167771.1280

چکیده

رشد روزافزون صنایع نساجی و تولید حجم عظیمی از پساب‌های حاوی رنگزاهای سنتزی، چالش‌های زیست‌محیطی جدی از جمله افزایش شاخص‌های COD و BOD را به همراه داشته است. این پژوهش به بررسی سنتز ژئوپلیمرها به‌عنوان بسترهای نوین و کم‌هزینه برای مواد فوتوکاتالیزوری می‌پردازد. ژئوپلیمرها از طریق واکنش مواد آلومینوسیلیکاتی مانند متاکائولن یا ضایعات صنعتی (خاکستر بادی و سرباره) با محلول‌های فعال‌ساز قلیایی تولید می‌شوند. روش‌های مختلف سنتز ژئوپلیمرهای فوتوکاتالیزوری شامل تهیه در راکتور دوغابی و راکتور ثابت، تولید ژئوپلیمرهای دارای خاصیت ذاتی فوتوکاتالیزی، افزودن مستقیم عامل فوتوکاتالیزور و روش‌های فعال‌سازی قلیایی، تبادل یونی و اشباع‌سازی مرور شده است. همچنین، روش‌های شناسایی فوتوکاتالیزورهای ژئوپلیمری، عوامل مؤثر بر عملکرد فوتوکاتالیزوری در حذف رنگزاها، سازوکار تخریب رنگزا و مدل‌های سینتیکی مرتبط بررسی شده‌اند. در پایان، قابلیت بازآوری و پایداری فوتوکاتالیزورهای ژئوپلیمری ارزیابی شده است. نتایج این مرور نشان می‌دهد که ژئوپلیمرهای اصلاح‌شده می‌توانند به‌عنوان فوتوکاتالیزورهای کارآمد، پایدار و قابل بازیافت در تصفیه پساب‌های رنگی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Geopolymer Synthesis and Its Application as photocatalysts in the removal of dyes

نویسندگان [English]

  • Fatemeh oshani 1
  • Atiyeh Ansari 2
  • Maede Jaferi 2
  • Reyhane Kamalizade 2
1 Department of Environmental Research, Institute for Color Science and Technology, P.O. Box:16765-654, Tehran, Iran.Valiasr National College of Skill, National University of Skill, P. O. Code: 1853639513, Tehran, Iran.
2 Valiasr National College of Skill, National University of Skill, P. O. Code: 1853639513, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The rapid expansion of the textile industry has led to the discharge of large volumes of wastewater containing synthetic dyes, posing severe environmental risks, including elevated COD and BOD levels. This study explores the synthesis of geopolymers as innovative, low-cost substrates for photocatalytic materials. Geopolymers are synthesized via the reaction of aluminosilicate precursors—such as metakaolin or industrial wastes (fly ash and slag)—with alkaline activators. Various synthesis methods for geopolymer-based photocatalysts—including slurry-phase and fixed-bed reactors, the preparation of intrinsically photocatalytic geopolymers, direct incorporation of photocatalytic agents, and alkaline activation, ion exchange, and impregnation techniques—are reviewed. Additionally, characterization methods for geopolymer photocatalysts, factors affecting their photocatalytic performance in dye degradation, the underlying degradation mechanisms, and relevant kinetic models are evaluated. Finally, the recyclability and stability of geopolymer photocatalysts are assessed. The findings of this review indicate that modified geopolymers can serve as efficient, stable, and reusable photocatalysts for treating dye-containing wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geopolymer
  • Photocatalyst
  • Slurry reactor
  • Fixed reactor
  • Dye wastewater removal