ارزیابی فعالیت سونوفوتوکاتالیستی نانوذرات NiO دوپ شده با مس (II) تهیه شده با روش آسیاب گلولهای سیارهای برای تخریب آلاینده های فنول و آموکسی سیلین
الهام سجادی
مهندسی شیمی
۱۴۰۱
۹۴ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی گرايش نانوشیمی
۱۴۰۱/۱۱/۱۹
در سال های اخیر، صنعتی شدن باعث افزایش شدید تولید پساب های صنعتی در سراسر جهان شده است. صنایع، آب شیرین را برای فرآیندهای مختلف مصرف می کنند و همچنین هر یک از این فرآیندها مقدار قابل توجهی پساب حاوی مواد سمی تولید می کند که به همان اندازه برای موجودات زنده، آب و محیط زیست مضر است. این آب آلوده با استفاده از تکنیک های مختلفی مانند: فیلتراسیون، تخریب فوتوکاتالیستی و... تصفیه میشود. اکسیدهای فلزی مانندNiO، TiO2، ZnOو... برای تجزیه فوتوکاتالیستی با استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته استفاده میشود.در این کار پژوهشی، نانوذرات نیکل اکسید به روش سولوترمال سنتز شد و سپس به وسیله روش آسیاب زنی گلوله ای با مس (П) اکسید دوپ شد. در میان کاتالیزورهای نیم رسانای مختلف، نیکل اکسید به دلیل خواص نوری و الکتریکی منحصر به فرد، فعالیت کاتالیزوری بالا، ماهیت غیرسمی، قیمت ارزان و عملكرد بسیار کارآمد به عنوان یک فوتوکاتالیست خوب شناخته شده است. برای بهبود خواص فوتوکاتالیكی نانوذرات نیکل اکسید، با فلزات واسطه دوپ شد. هدف از این پروژه، تولید نانوذرات نیکل اکسید دوپ شده با مس (П) اکسید از طریق روش ساده، ارزان و غیرسمی میباشد. به همین دلیل روش آسیاب گلولهای سیارهای برای این کار انتخاب شده است. سپس رفتار کاتالیزوری نانوذرات نیکل اکسید دوپ شده با مس در حذف و تخریب سونوفوتوکاتالیستی، فوتوکاتالیستی، سونوکاتالیستی آلایندههای فنول و آنتی بیوتیک تحت نور مرئی و دستگاه اولتراسوند مطالعه شد. برای مطالعات ساختاری و ترکیب شیمیایی نانو مواد سنتز شده از تکنیک هایی نظیر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) و تخلخل سنجی توسط جذب و واجذب نیتروژن (BET) استفاده شد. مشاهده گردید که ماده فنول محلول در آب بعد از افزودن کاتالیزور نیکل اکسید دوپ شده با مس، تحت نور مرئی و دستگاه اولتراسوند بعد از ۶0 دقیقه حدود 5/86 % تخریب شد. همچنین آموکسی سیلین هم تحت شرایط مشابه حدود 86 % تخریب شد.
In recent years, industrialization has caused a sharp increase in the production of industrial wastewater worldwide. Industries use fresh water for various processes, and each of these processes produces a significant amount of wastewater containing toxic substances that are equally harmful to living organisms, water, and the environment. This polluted water is purified using different techniques such as: filtration, photocatalytic destruction, etc. Metal oxides such as NiO, TiO2, ZnO, etc. are used for photocatalytic decomposition using advanced oxidation processes. In this research work, nickel oxide nanoparticles were synthesized by soluthermal method and then by ball milling method with copper (П) oxide. It was doped. Among various semiconductor catalysts, nickel oxide is known as a good photocatalyst due to its unique optical and electrical properties, high catalytic activity, non-toxic nature, cheap price and highly efficient performance. To improve the photocatalytic properties of nickel oxide nanoparticles, they were doped with transition metals. The aim of this project is to produce nickel oxide nanoparticles doped with copper (П) oxide through a simple, cheap and non-toxic method. For this reason, the planetary ball mill method has been chosen for this work. Then, the catalytic behavior of nickel oxide nanoparticles doped with copper was studied in the sonophotocatalytic, photocatalytic, and sonocatalytic degradation of phenol and antibiotic pollutants under visible light and ultrasound. Techniques such as scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction spectroscopy (XRD) and porosity measurement by nitrogen absorption and desorption (BET) were used to study the structure and chemical composition of the synthesized nanomaterials. It was observed that the phenol substance dissolved in water after adding nickel oxide catalyst doped with copper, under visible light and ultrasound device was destroyed about 86.5% after 60 minutes. Also, under the same conditions, amoxicillin was destroyed by about 86%
Evaluation of the sonophotocatalytic activity of Cu(II) doped NiO nanoparticles prepared by planetary ball mill method for the degradation of phenol and amoxicillin pollutants