سنتز و ارزیابی عملکرد محلول جامدهای هیبریدیBiOBrCl - بنیان با خاصیت اپتیکی فعال شده در محدوده طیف خورشید برای حذف فتوکاتالیستی آلاینده آلی از محلولهای آبی
[پایاننامه]
Synthesis and Performance Evaluation of Hybrid BiOBrCl-Based Solid Solutions with Activated Optical Property in the Range of the Sun Spectrum for the Photocatalytic Removal of Organic Pollutant from Aqueous Solutions
/علیرضا باطنی
: مهندسی شیمی
، ۱۴۰۰
۱۱۰ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- ترموسینتیک و کاتالیست
۱۴۰۰/۱۲/۰۱
صنعتی سهند
افزایش فعالیت انسانی و توسعهی تکنولوژی در بخشهای مختلف سبب ورود آلایندههای نوظهوری همانند داروها به محیط زیست، به ویژه منابع آب شده است .این نوع آلایندهها توسط روشهای متداول قابل حذف نبوده و باید از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته جهت تخریب آنها بهره جست .در حال حاضر فرآیند فتوکاتالیستی بهدلیل هزینه عملیاتی کم، امکان حذف ترکیبات پیچیده، سازگاری با محیط زیست، امکان استفاده از انرژی خورشیدی و امکان بهکارگیری در بخش تصفیهی پیشرفته جهت تصفیهی پسابهای آلوده، توجه زیادی را به خود جلب کرده است و توانسته عملکرد خوبی را در تخریب آلایندههای آلی ارائه نماید؛ در این راستا و باتوجه به اهمیت طراحی یک فتوکاتالیست مناسب، در این تحقیق نانوفتوکاتالیستZnSnO ۳@Zn۲SnO۴/BiOCl۵.۰Br۵.۰- Uسنتز و از نظر فعالیت فتوکاتالیستی تحلیل و بررسی شد .همچنین جهت بررسی ترکیب درصد بهینهی نمونهی ذکر شده، نمونههایی با ترکیب درصدهای مختلف سنتز و با یکدیگر مقایسه شدند .جهت بررسی خواص فیزیکی، شیمیایی و نوری، از آنالیزهایXRD ،FESEM ،BJH - BETوVis DRS - UVاستفاده شده است .باتوجه به دادههای بدست آمده از آنالیز XRD نتیجه شد که نمونههای حاصل به درستی و با میزان بلورینگی مناسبی سنتز شده است .از آنالیز FESEM نتیجه شد که نمونههای سنتز شده دارای مورفولوژی گل-مکعب میباشد که گلها متشکل از نانوورقهها میباشند .همچنین با استفاده از آنالیزBJH - BETمقدار سطح ویژه، حجم حفرات و قطر میانگین حفرات برای نمونه منتخب به ترتیب در حدودm ۲ /g۵۵/۳،cm ۳ /g۰/۱۹۶ و nm ۱۴/۲ به دست آمد .نتایج آنالیزVis DRS - UVنشان داد که ساختار ناهمگون و اصلاح ساختار الکترونی به درستی انجام شده است .آزمایشات بر روی نمونهیZnSnO ۳@Zn۲SnO۴(۵(/BiOCl۵.۰Br۵.۰(۹۵)- Uجهت تخریب آلایندهی سیپروفلوکساسین صورت گرفته است .با توجه به آزمایشات انجام شده، در غلظت اولیه ppm ۳۰ و میزان بارگذاری g/L۱ تحت تابش نور شبیه سازی شده به نور خورشید، فتوکاتالیست منتخب طی مدت ۲۱۰ دقیقه، ۸۷ از آلایندهی مدنظر را حذف میکند .با بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر فعالیت فتوکاتالیستی، مشاهده شد که در شرایط ۶ =pH وغلظت اولیه ppm ۳۰ فتوکاتالیست منتخب جهت حذف سیپروفلوکساسین در بهترین حالت میباشد .
The growth of human activity and the development of technology in various sectors have led to the entry of emerging pollutants, such as medicines, into the environment, especially water resources. These types of contaminants cannot be removed by conventional methods, and advanced oxidation processes should be used to destroy them. At present, the photocatalytic process due to low operating costs, ability to remove complex compounds, environmental friendliness, the possibility of using solar energy, and the possibility of using in the advanced treatment sector to treat polluted effluents, much attention Has been able to attract good performance in the destruction of organic pollutants; In this regard, and considering the importance of designing a suitable photocatalyst, in this research, ZnSnO3@Zn2SnO3/BiOCl0.5Br0.5 nano-photocatalysts was synthesized and analyzed in terms of photocatalytic activity. Also, in order to investigate the optimal amount composition of the above composition, samples with different percentage combinations were synthesized and compared with each other. To study physical, chemical and optical properties, XRD, FESEM, BET-BJH, UV-Vis DRS analyzes were used. Based on the data obtained from XRD analysis, it was concluded that the resulting samples were synthesized correctly and with suitable crystal intensity. FESEM analysis showed that the synthesized samples have a flower-cube morphology in which the flowers are contained of nanofibers. Subsequent BET-BJH analysis showed that the use of ultrasound waves in the synthesis of selected photocatalysts had an established effect on the specific surface. The results of UV-Vis DRS analysis showed that the heterogeneous structure and modification of the electronical structure were performed correctly. Tests have been performed on ZnSnO3@Zn2SnO3(5)/BiOCl0.5Br0.5(95) for degradation of ciprofloxacin. According to the investigations, at a concentration of 30 ppm and a loading rate of 1g/L under simulated sun light, the selected photocatalyst removes 87 of the contaminant within 210 minutes. By exploring the parameters affecting the photocatalytic activity, it was observed that at pH=6 and C0=30 ppm, the selected photocatalyst to remove ciprofloxacin is in the optimal condition
ba
Synthesis and Performance Evaluation of Hybrid BiOBrCl-Based Solid Solutions with Activated Optical Property in the Range of the Sun Spectrum for the Photocatalytic Removal of Organic Pollutant from Aqueous Solutions