|
عنوان
|
سنتز و شناسایی سیستم کاتالیزوری Ag2O@ZnO تثبیت شده بر بستر کربن نیترید گرافیتی اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی آهن و استفاده از آن در فرآیند حذف فتوکاتالیستی رنگ متیلن بلو
|
|
نوع پژوهش
|
پایان‌نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
کربن نیتریدگرافیتی، نقره اکسید، روی اکسید، کاتالیزور مغناطیسی، تخریب نوری، متیلن بلو
|
|
چکیده
|
رنگ های آلی جزء آلاینده های آب هستند که به وسیلة پساب پتروشیمی، صنایع نساجی، لاستیک، کاغذ، پلاستیک و مواد آرایشی بهداشتی وارد محیط آبی می شوند. آب های آلوده شده با پساب رنگی اثرات مختلفی بر محیط زیست می گذارند. از این رو در مطالعۀ حاضر با سنتز و شناسایی سیستم کاتالیزوری Ag2O@ZnO تثبیت شده بر بستر g-C3N4 اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی آهن سعی شد تا رویکرد نوین و کارا در عرصة کاستن از بار آلودگی پسا ب رنگی صنایع ارائه گردد. متیلن بلو آلاینده ای سرطان زاست که دارای اثرات خطرناک بر انسان و بوم سازگان دریایی است. اخیراً تخریب متیلن بلو با فتوکاتالیست به صورت رویکردی پیشرفته برای حذف این رنگ مضر از محیط های آبی پیشنهاد شده است. برای نیل به این هدف، فتوکاتالیست نوآرای g-C3N4@Fe3O4@ Ag2O@ZnO سنتز شد. سپس، قابلیت آن برای برای حذف رنگ متیلن-بلو از پساب با بررسی و بهینه سازی طیف گسترده ای از پارامترهای مؤثر در شرایط آزمایشگاهی و تحت تابش پرتو UV مورد بررسی قرار گرفت. برای بدست آوردن بهترین شرایط حذف،از روش سطح پاسخ در شرایط روشنایی و تاریکی استفاده شد. مشخصه یابی فتوکاتالیست نوآرای سنتزشده بوسیلة آنالیزهای FTIR، XRD، BET، FESEM، VSM و TGA ارزیابی گردید. گسترۀ پارامترهای مؤثر بر راندمان حذف در این پژوهش عبارت بودند از: پارامترهای غلظت متیلن بلو (60-20 میلی-گرم بر لیتر) ، دوز فتوکاتالیست (6-2 میلی گرم بر لیتر)، مدت زمان واکنش (60-5/37 دقیقه) و pH (5/11 -4).. پیک های مشاهده شده در آنالیزهای FTIR و XRD، صحت سنتز فتوکاتالیست g-C3N4@Fe3O4@Ag2O@ZnO را تأیید نمود. آنالیز TGA بیانگر پایداری حرارتی بالای فتوکاتالیست سنتز شده بود. همچنین، آنالیز FE-SEM وجود ساختارهای صفحه ای و کروی که به ترتیب متأثر از حضور g-C3N4 و g-C3N4@Fe3O4 بودند و نیز ساختارهای نامنظم صفحه ای که بر وجود روی و نقره در نانوساختار نهایی دلالت داشتند را اثبات نمود. بررسی خصوصیات فیزیکی فتوکاتالیست نهایی، تخلخل آن را عمدتاً در محدودۀ میکرو و مزو حفره نشان داد؛ از سویی همانگونه که انتظار می رفت سطح ویژه فتوکاتالیست نهایی (41/35 مترمربع بر گرم) نسبت به واحدهای ساختاری آن کاهش یافت. همچنین، آنالیز VSM، نشان دهندۀ خاصیت مغناطیسی بالاتر فتوکاتالیست نهایی نسبت به g-C3N4@Fe3O4 بود. شرایط بهینۀ حذف متیلن بلو به صورت ذیل بود: دو
|
|
پژوهشگران
|
مینا عبادی (دانشجو)، محسن نوروزی (استاد راهنما)، داریوش صابری (استاد راهنما)
|