تأثير الأيونات الكيميائية التفاعلية على التحلل التأكسدي المستحث بالطاقة الشمسية للكلوروفينولات في الماء

الملخص

تعدّ مركبات الكلوروفينول من  الملوثات الثابتة في الأنظمة المائية نظرًا لمقاومتها القوية للتحلل البيولوجي الطبيعي، وسميتها العالية، وقدرتها على توليد نواتج ثانوية ضارة. من بين هذه المركبات العضوية، يُعدّ الكلوروفينول وثنائي كلوروفينول من الملوثات ذات الأهمية في مياه الصرف الصناعي. ركزت هذه الدراسة على تحلل هذه الملوثات تحت ضوء الشمس، سواءً بشكل فردي أو كخليط ثنائي، في وجود أيونات الحديد و مُحفّز ضوئي و هو TiO₂ بالإضافة إلى كمية صغيرة من أيونات النحاس. أظهرت النتائج أن هذه الأيونات عززت التحلل بشكل ملحوظ مقارنةً بالإشعاع الشمسي المباشر وحده بحيث اختُزل الحديديك بسرعة إلى حديدوز، مما حافظ على الدورة التحفيزية وسهّل الإنتاج المستمر لأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). تم تحديد العديد من المركبات الوسيطة الناتجة من هذه الأكسدة، بما في ذلك الفينول، و2-كلوروكاتيكول، إلى جانب كميات صغيرة من البنزوكوينون في المراحل اللاحقة. كانت أقصى نسبة تحلل تم الحصول عليها باستخدام أيونات الحديدوز هي 95% و 87% لمركبي الكلوروفينول وثنائي كلوروفينول على التوالي. تُسلّط هذه النتائج الضوء على مسارات إزالة الكلور التدريجية والدور الرئيسي للحديدوز في الحفاظ على النشاط. وبشكل عام، أظهرت الدراسة إمكانات التحفيز الضوئي الشمسي بمساعدة الحديد كاستراتيجية فعالة ومنخفضة التكلفة لمعالجة المياه الملوثة بالكلوروفينول.