استخدام أكاسيد أشباه الموصلات في تحطيم ملوثات التربة العضوية

التحطيم الضوئي للملوثات العضوية (كالمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والإصباغ و.............الخ) الموجودة في الهواء والماء والتربة باستخدام أكاسيد أشباه الموصلات كأكسيد الزنك وأكسيد التيتانيوم تحت أشعة الشمس المباشرة طريقة متبعة وشائعة، وذلك لعدة أسباب : رخص ثمن الحفاز، واستخدامه لأشعة الشمس، وظروف التفاعل المعتدلة والفعالية الكهروكيميائية العالية ، والثباتية. في هذه الأطروحة تم دراسة التحطيم الضوئي لملوثين عضويين (الفينازوبيريدين والفينول) في التربة الزراعية، باستخدام نظامين من الحفازات : أكسيد الزنك و أكسيد التيتانيوم ،كما تم تحضير حبيبات الزنك ذات الحجم الصغير جدا ( نانو ) ابتداءً من كلوريد الزنك، بطريقة الترسيب في درجة حرارة الغرفة، و من ثم استخدامها في تنقية التربة. وقد تم استخدام مطيافية الضوء المرئي وفوق البنفسجي و قياسات مطيافية الوميض وتمثيل الأشعة السينية وصور الميكروسكوب الإلكتروني الماسح في تشخيص الحفازات المستخدمة سواء كانت تجارية أم محضرة في المختبر، ثم تمت دراسة سرعة تفاعل التحطيم الضوئي تحت ظروف مختلفة من حيث تركيز الملوث ، مدة الإشعاع ، تركيز الحفاز ، درجة الحموضة ، حجم حبيبات التربة. تم دراسة للتحطيم الضوئي للفينازوبيريدين باستخدام ثلاثة أنظمة من الحفازات أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك التجاري و أكسيد الزنك المحضر في المختبر. عند استخدام أكسيد التيتانيوم لم يكن لتغير ظروف التفاعل التي سبق ذكرها في الأعلى أي اثر ملحوظ على سير التفاعل ، أما عند استخدام أكسيد الزنك التجاري و أكسيد الزنك المحضر في المختبر لوحظ ازدياد في فاعلية التحطيم الضوئي مقارنة باستخدام أكسيد التيتانيوم بينما لم يكن هناك أفضلية ملحوظة لأكسيد الزنك المحضر في المختبر على التجاري في فاعلية التحطيم، لم يكن ايضا لتغير ظروف التفاعل التي سبق ذكرها في الأعلى – باستثناء زيادة تركيز الملوث - أي اثر ملحوظ على سير التفاعل، أما زيادة تركيز الملوث فقد خفضت نسبة التحطيم الضوئي. أما بالنسبة للتحطيم الضوئي للفينول فقد تم استخدام نظامين من الحفازات : أكسيد الزنك التجاري و أكسيد الزنك المحضر في المختبر(نانو). لوحظت زيادة في نسبة التحطيم عند زيادة تركيز الملوث ، مدة الإشعاع ، درجة الحموضة .أما تغيير كمية الحفاز تؤثر بشكل ملحوظ على سير التفاعل. وبشكل عام أظهر أكسيد الزنك المحضر في المختبر(نانو) فاعلية اكبر في التحطيم الضوئي من أكسيد الزنك التجاري.