در اختراع حاضر فتوكاتاليست نانوساختار بيسموت-بنيان بر روي سيليكا-ايروژل به روش سونو-سالوترمال سنتز گرديد، به‌منظور مقايسه عملكرد فتوكاتاليست سنتز شده BiOI نيز به‌تنهايي سنتز شد. سپس عملكرد اين فتوكاتاليست در فرآيند حذف آلاينده هاي آلي از پساب مورد ارزيابي قرارگرفت. براي تعيين خصوصيت نمونه‌ها، آناليزهايXRD ،EDX-dot mapping ، FTIR، BET-BJH، FESEM،DRS و pHpzc به كار گرفته شد. آناليز XRD، تشكيل فاز هاي كريستالي مورد نظر را تأييد كرد. آناليز EDX-dot mapping نشان داد كه فتوكاتاليست سنتز شده از توزيع عناصر بسيار خوبي برخوردار است و نيز آناليز BET-BJH نشان داد كه افزودن سيليكا-ايروژل به BiOI باعث افزايش سطح ويژه فتوكاتاليست شده‌است كه اين مسائل عملكرد فتوكاتاليست را در فرآيند حذف فتوكاتاليستي رنگ هاي آلي بهبود بخشيده است. با توجه به نتايج تست راكتوري، در ميان نمونه هاي سنتز شده، نانوفتوكاتاليست (BiOI(80)-SA(20 بيشترين درصد حذف آلاينده متيلن بلو به ميزان 92% را نشان داد. همچنين، در ادامه به بررسي پارامتر عملياتي pH اوليه محلول (3، 6 و 9) و قابليت استفاده مجدد براي فتوكاتاليست بهينه پرداخته شد. نتايج تست پايداري نشان داد كه فتوكاتاليست (BiOI(80)-SA(20 پايداري قابل قبولي را در چهار سيكل عملياتي از خود نشان مي دهد.

در اختراع حاضر، جهت سنتز نانوفتوكاتاليست نوين MgAl2O4-AC(Mag)، ابتدا MgAl2O4 به روش احتراقي سنتز شده و سپس كربن فعال به روش تلقيح بر روي آن نشانده شد و در نهايت به روش سالوترمال با Fe3O4 مغناطيسي گرديد. براي تعيين خصوصيات نانوفتوكاتاليست هاي سنتزي آناليزهاي XRD، FESEM، TEM، EDX، BET-BJH، DRS، PL و VSM انجام شد. آناليز XRD، تشكيل فازهاي كريستالي مورد نظر را تأييد كرد. آناليز BET-BJH نشان داد كه نانوفتوكاتاليست MgAl2O4(90)-AC(10)(Mag) از سطح ويژه و قطر و حجم حفرات بسيار خوبي برخوردار است. همچنين، آناليز DRS مشخص كرد كه نانوفتوكاتاليست MgAl2O4(90)-AC(10)(Mag)داراي گاف انرژي باريك تر و جذب نور بيشتر مي باشد و مي تواند فعاليت فتوكاتاليستي خوبي را از خود نشان دهد. با توجه به نتايج تست راكتوري، اين نمونه در مقايسه با ديگر نمونه هاي سنتزي داراي فعاليت بهتري بوده و توانست در مدت زمان 60 دقيقه در تاريكي 78، 88 و 41 و در مدت زمان 140 دقيقه تحت تابش نور 95/9، 79/5 و 70/5 درصد از رنگ هاي آلي متيلن بلو، ائوزين واي و اسيد اورنج 7 را به ترتيب جذب و حذف نمايد. نتايج تست پايداري نيز نشان داد كه نانوفتوكاتاليست مورد نظر بعد از 4 سيكل تنها 6/8 درصد افت فعاليت داشته است كه نشان از پايداري بالاي آن مي باشد.

در اختراع حاضر، نانوفتوكاتاليست جديد Bi7O9I3-MgAl2O4 براي اولين بار به منظور استفاده در فرايند تصفيه فتوكاتاليستي آب تحت تابش نور مرئي توليد شد. بدين منظور، ابتدا اسپينل آلومينات منيزيم (MgAl2O4) به روش سريع و آسان احتراقي سنتز گرديده و سپس، نانوفتوكاتاليست¬هاي Bi7O9I3-MgAl2O4 با درصدهاي وزني 0، 20، 40، 60، 80 و 100 Bi7O9I3 به روش هيبريدي اولتراسوند-سالوترمال سنتز شد. نانوفتوكاتاليست¬هاي سنتز شده با آناليزهايXRD ،EDX ، FTIR، BET، FESEM،DRS تعيين خصوصيات گرديده و در نهايت كارايي آن¬ها در حذف آلاينده متيلن بلو از آب مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج حاصل از XRD، تشكيل فازهاي كريستالي MgAl2O4 و Bi7O9I3 را در نمونه¬هاي سنتز شده تأييد مي¬كند. تصاوير FESEM و EDX dot mapping بيانگر تشكيل ساختار گل مانند با ورقه¬هايي در مقياس نانومتري و توزيع يكنواخت عناصر بر روي سطح مي¬باشد كه نشان دهنده روش مؤثر هيبريدي اولتراسوند-سالوترمال مي¬باشد. نانوفتوكاتاليست Bi7O9I3(80)-MgAl2O4(20) اندازه ذرات كوچك و توزيع ذرات يكنواخت¬تري دارد. نتايج حاصل از آناليز BET نشان داد كه نانوفتوكاتاليست-هاي سنتز شده از سطح مناسبي براي جذب الاينده و قرار دادن آن در اختيار سايت¬هاي فعال برخوردارند. آناليز DRS نيز نشان داد كه نمونه بهينه Bi7O9I3(80)-MgAl2O4(20)، جذب نور بيشتري نسبت به ساير نمونه¬ها دارد و تركيب Bi7O9I3 و MgAl2O4 با درصد وزني بهينه باعث كاهش باند انرژي Bi7O9I3 شده و توانايي فعاليت در ناحيه نور مرئي را دارد. نتايج عملكرد فتوكاتاليستي نمونه¬هاي سنتزي نيز نشان داد كه نمونه Bi7O9I3(80)-MgAl2O4(20) با حذف 1/96 % از آلاينده متيلن بلو، توانايي حذف بالاتري نسبت به ساير نمونه¬ها دارد كه دليل اين امر، خواص مناسب فيزيكي، شميايي و نوري اين نانوكامپوزيت و احتمالاً بهبود جدايش الكترون-حفرات برانگيخته شده ضمن تشكيل اين نوع اتصال ناهمگون مي باشد.