دانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایران نشریه علوم و مهندسی جداسازی 2008-3963 17 1 2025 06 18 Performance study of Fe-TiO2 Tubular Photocatalytic Membranes on Alumina Support for Separation of Dye Pollutant from Aqueous Solution بررسی عملکرد غشای فوتوکاتالیستی لوله ای Fe-TiO2 بر پایه آلومینا در جداسازی آلاینده رنگی از محلول آبی 37 54 4769 10.22103/jsse.2025.4769 FA محمد حسین حکیم زاده دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز صونا جمشیدی گروه مهندسی شیمی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران 0000-0002-1091-678X Journal Article 2024 12 13 <strong>Objective:</strong> Dyes, ,as environmental contaminants,, impact for the entire ecosystem and the human beings. Hence, it is essential to separate from dye effluents. Several technologies were investigated for separation and degradation of dye contaminate that photocatalytic membrane are an appropriate candidate due to the multiple action such as rejection and photodegradation of dye contaminates.<br /><strong>Method:</strong> The Fe doped TiO2 photocatalyst layer was coated on the tubular ceramic support by dip coating method, while the photocatalyst layer was synthesized by sol gel method. The synthesized membrane was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Malachite green (MG) as a dyes contaminants was adopted to test the photocatalytic performance of prepared membrane. Different parameters that affected dye contaminate removal and flux of prepared composite membrane were discussed, including pH, initial concentration of dyes contaminants (C0), light source, and transmembrane pressure (ΔP).<br /><strong>Results: </strong>The structural properties confirmed that the photocatalytic membranes layer were successfully prepared on ceramic support. The results recommend that the degradation of pollutants was favored at a low initial concentration, the alkaline condition under UV irradiation. The pH of the initial solution was not affected on permeate flux. The permeate fluxes of the synthesized membrane were increased at high trans membrane pressure (ΔP).<br /><strong>Conclusion: </strong>The optimized parameters were found to be the working solution pH=9 and C0=5 ppm, ΔP=1 bar under UV irradiation. The addition of Fe to TiO2 photocatalyst enabled the composite membrane to possess visible-light photo catalysis and ultrafiltration simultaneously. <strong>هدف:</strong> رنگ‌ها به ‌عنوان یک آلاینده محیطی، بر روی کل اکوسیستم و انسان تأثیر می‌گذارند. از این رو جداسازی اینگونه مواد آلاینده از پسابهای رنگی صنعتی ضروری است. روشهای مختلفی برای حذف و جداسازی آلاینده های رنگی مورد بررسی قرار گرفته است که غشاهای فوتوکاتالیستی با عملکرد چند گانه در دفع آلاینده ها و تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های رنگی میتواند گزینه مناسبی باشد. <br /><strong>مواد و روشها: </strong>لایه فوتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیوم داپه شده با آهن بر روی پایه های غشای سرامیکی به روش غوطه وری پوشش داده شد. مشخصات غشای سنتز شده با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و آنالیز طیف سنجی مادون قرمز - تبدیل فوریه (FTIR) تعیین گردید. مالاشیت سبز به عنوان آلاینده رنگی برای بررسی عملکردی غشای فوتوکاتالیستی انتخاب گردید. پارامتر های موثر عملیاتی مانند pH، غلظت اولیه آلاینده رنگی (C0)، منبع نور و اختلاف فشار دو سمت غشا (ΔP) بر شار عبوری غشا تهیه شده و ضریب جداسازی آلاینده رنگی مورد بررسی قرار گرفتند.<br /><strong>نتایج: </strong>نتایج حاکی از تشکیل موفقیت آمیز لایه فوتوکاتالیسیتی بر روی پایه غشایی بود. نتایج نشان داد که تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده‌ها در غلظت اولیه پایین ماده آلاینده، شرایط قلیایی تحت تابش UV بیشتر بود. pH محلول اولیه بر شار نفوذی تأثیری نداشت. شار عبوری از غشای سنتز شده در اختلاف فشارهای افزایش یافت.<br /><strong>نتیجه گیری:</strong> شرایط عملیاتی بهینه در 9= pH، غلظت اولیه ppm 5،bar 1=ΔP تحت نور UV بدست آمد. افزودن آهن به فوتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم منجر به انجام همزمان فرآیند فوتوکاتالیسیتی در محدوده نور مرئی و جداسازی غشایی گردید. https://jsse.uk.ac.ir/article_4769_9b9540f510b7d81d2ffe0e09e6c55d90.pdf