تثبیت نانو ذرات ZnO بر روی الکترود استیل ضدزنگ به روش الکتروفورز و حذف ماده رنگزایBR - Reactive Navy Blue SPتوسط آن در حضور میدان الکتریکی
/رباب سلطانی جیقه
تبریز : دانشگاه تبریز ،دانشکده دانشکده شیمی ، شیمی کاربردی
۱۲۷
چاپی
فاقد اطلاعات کامل
شیمی کاربردی
۱۳۸۹/۱۱/۲۰
تبریز : دانشگاه تبریز ،دانشکده دانشکده شیمی ، شیمی کاربردی
بازترکیبی بین الکترون - حفره های تولید شده توسط نور، عامل اصلی در کاهش بازده فرآیندهای فتوکاتالیستی است .در سالصهای اخیر تلاش های زیادی در جهت کاهش بازترکیبی بین الکترون و حفره انجام شده است .اعمال میدن الکتریکی به آندی که ذرات فتوکاتالیست روی آن تثبیت شده، میتواند به طور مؤثری بازترکیبی بین الکترون و حفره را کاهش داده و راندمان فرآیند فتوکاتالیستی را افزایش دهد .برای بررسی اثر میدان الکتریکی بر روی حذف فتوکاتالیستی، ماده نیمهصرسانای اکسید روی به عنوان فتوکاتالیست انتخاب و روی الکترود استیل ضدزنگ تثبیت شد .روش مورد استفاده برای تثبیت نانوذرات اکسید روی، فرآیند الکتروفورز بود و تصاویر SEM از سطح الکترود قبل و بعد از تثبیت نشان داد که ذرات اکسید روی به طور یکنواخت تمام سطح فلز را میصپوشانند .ماده رنگزایBR - Reactive Navy Blue SPبه عنوان ماده آلاینده در بررسی اثر میدان الکتریکی بر حذف فتوکاتالیستی توسط فیلم اکسیدروی تثبیت شده، انتخاب شد .در این مطالعه اثر پارامترهای مختلف مانند غلظت اولیه آلاینده، ولتاژ اعمالی و جنس الکترود کار بر روی فرآیند فتوکاتالیستی در حضور میدان الکتریکی بررسی شد .سینتیک حذف ماده ی رنگزایBR- Reactive Navy Blue SPبا استفاده از مدل لانگمیر - هنشلوود توضیح داده شده است .مقادیر ثابت تعادل جذب سطحی (Kads) و ثابت سرعت سینتیکی واکنش سطحی (kc) برای حذف فتوکاتالیستی در حضور میدان برابر باl۱۵۷/۰ - mg ۱و۳۵۹/۰ -۱ min- mg l ۱به دست آمد .نانوذرات تیتانیم دی اکسید نیز بر روی الکترود استیل ضدزنگ به روش الکتروفورز تثبیت و اثر میدان الکتریکی بر حذف فتوکاتالیزوری آنها نیز بررسی شد .اثر پارامترهایی مانند غلظت اولیه آلاینده، ولتاژ اعمالی و جنس الکترود کار برای حذف فتوکاتالیستی در حضور میدان الکتریکی برای فیلم تیتانیم دی-اکسید نیز بررسی گردید
Recombination between photogenerated electron-holes is the main factor that limits photocatalytic efficiency. Recently many efforts have been done to reduce the recombination between electron-holes. Applying an electrical field across an anode on which the photocatalyst particles are immobilized can effectively reduce the recombination between electron-holes and increase photocatalytic efficiency. To investigate the effect of electrical field on photocatalytic degradation, ZnO semiconductor was used as a photocatalyst material and was immobilized on stainless steel. The Electrophoretic deposition method was used for immobilizing the ZnO particles. The SEM images from steel surface before and after immobilization showed that ZnO particles cover the whole metal surface. The Reactive Navy Blue SP-BR dye was used as a model contaminant to investigate the effect of electrical field in the photocatalytic degradation by immobilized ZnO film. In the present study, the effects of operational parameters such as initial pollutant concentration, applied voltage and the material of the working electrode on the electro-assisted photocatalysis process were discussed. The degradation of Reactive Navy Blue SP-BR dye was explained using Langmuir-Hinshelwood model. The values of adsorption equilibrium constant (Kads) and the kinetic rate constant of surface reaction (kc) for electro-assisted degradation were calculated. The values were kads= ۰.۱۵۷ mg-۱ l and kc= ۰.۳۵۹ mg l-۱ min-۱. As an additional work TiO۲ nanoparticles were immobilized on the stainless steel electrode by electrophoresis method and the effect of electrical field on its photocatalytic degradation was investigated. The effect of some operational parameters such as initial pollutant concentration, the applied voltage and the material of the working electrode in electro-assisted photocatalytic degradation by TiO۲ film were studied, too