عنوان

سنتز نانوفتوکاتالیست‌های روی بنیان بر پایه‌ی شبه زئولیت SAPO-۳۴ به کمک امواج فراصوت جهت حذف متیلن بلو از محلول آبی تحت تابش نور خورشید

Country Code

IR

Number

۴۱۶۹پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

سنتز نانوفتوکاتالیست‌های روی بنیان بر پایه‌ی شبه زئولیت SAPO-۳۴ به کمک امواج فراصوت جهت حذف متیلن بلو از محلول آبی تحت تابش نور خورشید

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Ultrasound-Assisted Synthesis of Zinc-Based Nanophotocatalysts over SAPO-۳۴ Zeotype for Methylene Blue Degradation in Aqueous Solution Under Solar Light Irradiation

First Statement of Responsibility

/علیرضا ابراهیمی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۹۶ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی- ترموسینتیک و کاتالیست

Date of degree

۱۳۹۹/۱۲/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

هر ساله مقدار قابل توجهی فاضلاب و پساب از صنایعی همچون نساجی، کاغذ، مواد رنگی و پلاستیک تولید می شود .در میان آلاینده‌های موجود، رنگ ها از جمله آلاینده‌های اصلی در فاضلاب و پساب محسوب می شوند .با توجه به رشد جمعیت جهان و افزایش میزان مصرف آب، روش‌های مختلف تصفیه منابع آبی توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است که از میان آن‌ها روش فتوکالیستی با دارا بودن ویژگی‌هایی همچون امکان حذف ترکیبات مقاوم و پیچیده، امکان استفاده از منبع انرژی رایگان، شرایط و هزینه عملیاتی مناسب و عدم نیاز به ورود مواد اضافی بیشتر از سایر گزینه-ها مورد توجه قرار گرفته است .در این پایان‌نامه از اکسید روی به دلیل فعالیت مناسب در دمای محیط، قیمت مناسب و استفاده از اکسیژن محیط( عدم نیاز به تزریق هوا یا اکسیژن) در واکنش اکسیداسیون، به‌عنوان فاز فعال در سنتز فتوکاتالیست‌ها استفاده شده است .از چالش‌های اساسی در استفاده از اکسید روی به عنوان فتوکاتالیست می‌توان به میزان جذب کم آلاینده، بازترکیبی بالای الکترون-حفره و نیز پدیده خوردگی نوری اشاره کرد که این مشکلات منجر به افزایش هزینه های فرایند و کاهش عمر نیمه‌رسانا می‌گردد .در این پایان‌نامه از شبه زئولیت اصلاح شده‌یSAPO -۳۴ جهت سنتز کامپوزیت با اکسید روی برای رفع چالش‌های یاد شده استفاده شده است .این شبه زئولیت با استفاده از ویژگی های خود مانند سطح ویژه و تخلخل بالا و قابل کنترل باعث جلوگیری از کلوخه شدن و مسدود شدن سایت‌های فاز فعال و جذب بیشتر آلاینده می‌شود و در نتیجه منجر به بهبود خواص ساختاری ZnO و عملکرد فتوکاتالیست می‌گردد .جهت سنتز کامپوزیت‌ها از روش رسوبی همراه با فناوری امواج فراصوت( التراسوند) استفاده شده است .التراسوند با کمک به توزیع مناسب ذرات، سایت‌های در دسترس برای انجام واکنش را افزایش می‌دهد و باعث بهبود خواص عملکردی فتوکاتالیست‌ها می‌شود .در این پایان‌نامه، ابتدا پایه زئولیتی منتخب و سپس نانوفتوکاتالیست‌های کامپوزیتی با نسبت ۱ به ۴ جرمیSAPO -۳۴ به ZnO به‌منظور حذف آلاینده آلی متیلن بلو از آب با روش رسوبی سنتز گردید .تعیین خصوصیات نانوفتوکاتالیست‌های سنتزی با استفاده از آنالیزهای XRD،FESEM ، PL،DRS ،H ۲- TPR،BJH - BETو pHPZC انجام پذیرفت .آنالیز XRD سنتز موفقیت آمیز فازهای کریستالیSAPO -۳۴ و ZnO را تأیید کرد .تصاویر FESEM نشان داد که فتوکاتالیست ها به صورت کروی سنتز شده اند که این امر منجر به افزایش جذب نور و افزایش کارآیی نانوفتوکاتالیست سنتزی در فرآیند فتوکاتالیستی می‌شود .نتایج آنالیز DRS نشان داد که ترکیبSAPO -۳۴ و ZnO باعث افزایش میزان جذب و دریافت نور در نمونه کامپوزیتی گردیده که باعث بهبود مرحله واکنش‌های سطحی می‌گردد .با توجه به آنالیز PL می‌توان دریافت که استفاده از پایه زئولیتی منجر به کاهش بازترکیبی الکترون-حفره گردیده است .آنالبزH ۲- TPRنشان داد که استفاده از التراسوند باعث توزیع بهتر فاز فعال و در نتیجه افزایش دسترسی به فاز فعال شده‌است .همچنین، آنالیزBJH - BETنشان از بهبود میزان تخلخل و سطح ویژه در کامپوزیت سنتزشده نسبت به فتوکاتالیست ZnO می‌دهد .عملکرد نمونه‌های سنتزی جهت حذف آلاینده رنگی متیلن بلو از آب تحت تابش نور شبیه سازی شده به نور خورشید مورد بررسی قرار گرفت .نتایج به دست آمده حاکی از آن است که فتوکاتالیست کامپوزیتیZnO/SAPO -۳۴U)-(AC- Uبا حذف ۹۵/۷ درصد آلاینده در مدت زمان ۱۵۰ دقیقه، بیشترین میزان حذف رنگ را در مقایسه با سایر نمونه‌ها دارد .به منظور تعیین شرایط عملیاتی مناسب، تأثیر پارامترهای گوناگونی از قبیل غلظت آلاینده (mg/L ۱۵، mg/L ۳۰ و mg/L ۴۵)، میزان بارگذاری فتوکاتالیست (g/L ۰/۷۵، g/L ۱، g/L ۱/۲۵) و pH اولیه محلول( در مقادیر ۳ ۶، و ۹) بر روی نانوفتوکاتالیست منتخب نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و شرایط منتخب( ۶=pH، g/L ۱، mg/L ۳۰) بدست آمد .

Text of Note

Every year, a significant amount of wastewater is produced from industries such as textiles, paper, dyes and plastics. Due to the growth of world population and increasing water consumption, various methods of water treatment have attracted the attention of researchers, among which the photocatalytic method with features such as, elimination of resistant and complex pollutants, using free and clean source of energy, appropriate operating conditions, and no need for additional materials, has received more attention than other methods. In this dissertation, zinc oxide has been used as an active phase in the synthesis of photocatalysts due to its good activity at low temperature, reasonable price and use of ambient oxygen (no need for air or oxygen injection) in the oxidation reaction. The main challenges in using zinc oxide as a photocatalyst are low absorption, high electron-hole recombination and photocorrosion, which lead to increased process costs and reduced semiconductor life-cycle. Furthermore, modified SAPO-34 zeotype is used to solve and overcome these mentioned challenges by using its properties such as, high specific surface area and controllable porosity, preventing agglomeration of active phases, and high adsorption capacity. For the synthesis of nanocomposites, the sono-precipitation method has been used. Using ultrasound irradiation led to proper particle distribution and increases the available active phases to improve photocatalytic activity. In this dissertation, at first, the optimum support was synthesized via hydrothermal method and then ZnO/SAPO-34 nanocomposites were synthesized in order to degradation of methylene blue from water. Characterization of samples were done by using XRD, FESEM, PL, DRS, H2-TPR, BET-BJH and pHPZC analysis. XRD analysis confirmed successful synthesis of SAPO-34 and ZnO crystal phases. FESEM images showed that the photocatalysts were synthesized spherically, which leads to increased adsorption followed by enhance efficiency of the nanocomposites. The results of DRS analysis showed that the combination of SAPO-34 and ZnO reduced the amount of band gap. According to PL analysis, it can be seen that the use of zeolite has led to decreasing in electron-hole recombination. The H2-TPR analysis confirmed that the use of ultrasound irradiation improved the active phase distribution and access to the active phase. Also, BET-BJH analysis showed improvement of porosity and specific surface area in the composite sample compared to ZnO photocatalyst. Performance of nanophotocatalysts in order to remove methylene blue dye from water under simulated solar light was investigated. The obtained results from reactor tests indicate that the composite photocatalyst ZnO/SAPO-34 (AC-U)-U with the removal of 95.7 of the contaminant in 150 minutes, is the highest amount of dye removal in compared to other samples. In order to determine the appropriate operating conditions, effect of various parameters such as pollutant concentration (15 mg/L, 30 mg/L and 45 mg/L), photocatalyst loading (0.75 g/L, 1 g/L, 1.25 g/L) and the initial pH of the solution (3, 6 and 9) on the optimum nanophotocatalyst were also tested and the optimal conditions (pH= 6, Loading= 1 g/L and Polluatant Concentration= 30 mg/L) were obtained.

ba

Parallel Title

Ultrasound-Assisted Synthesis of Zinc-Based Nanophotocatalysts over SAPO-۳۴ Zeotype for Methylene Blue Degradation in Aqueous Solution Under Solar Light Irradiation

نانوفتوکاتالیست کامپوزیتی

اکسید روی

آلاینده آلی

امواج التراسوند

Subject Term

Composite Nanophotocatalyst, Zinc Oxide, SAPO-34, Organic Pollutant, Ultrasound Irradiation

Subject Term

نانوفتوکاتالیست کامپوزیتی، اکسید روی، آلاینده آلی، امواج التراسوند

ابراهیمی، علیرضا

حقیقی، محمد، استاد راهنما

Country

ایران

Date of Transaction

20230912

Call Number

شیمی ،۲۰۹۵۸ ،۱۳۹۹

Host name

ت‌یلوئز ه‌بش‍ ی‌ه‌یاپ‍ رب‍ ن‌اینب‍ ی‌ور ی‌اهت‌سیلاتاکوتفونان‍ زتنس‍ SAPO-34 دیشروخ‍ رون‍ ش‌بات‍ ت‌حت‍ ی‌بآ ل‌ولحم‍ زا ولب‍ ن‌لیتم‍ ف‌ذح‍ ت‌هج‍ ت‌وصارف‍ ج‌اوما ک‌مک‍ ه‌ب‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

4169.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

pch20958.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۱۶۹

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y