بررسی و ارزیابی سنتز نانوکامپوزیت پروسکیتی BiFeO۳ بر روی گرافن اکساید جهت حذف استامینوفن از پساب بیمارستانی با استفاده از تکنولوژی پلاسما
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Investigation and evaluation of bifeo۳ perovskite nanocomposites synthesis on graphene oxide to remove acetaminophen from hospital effluent using plasma technology
First Statement of Responsibility
/اسماء رنجبر کوه فرهادی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۴ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی
Date of degree
۱۳۹۸/۱۱/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
افزایش فعالیت انسانی و توسعه تکنولوژی در بخشهای مختلف سبب ورود آلایندههای نوظهوری همانند داروها به محیط، به ویژه به منابع آب شده است .از جمله این آلایندهها، مسکنها( استامینوفن) میباشند .این نوع آلایندهها توسط روشهای متداول قابل حذف نبوده و تصفیه آن مستلزم استفاده از فرآیندهای جدید است .در حال حاضر فرایند اکسیداسیون پیشرفته بخصوص پلاسما غیر حرارتی، به دلیل هزینه عملیاتی کم، امکان حذف ترکیبات پیچیده، شرایط عملیاتی مناسب و زمان کم عملیات توجه زیادی را به خود جلب نموده است .در این پایاننامه نانوکاتالیستهایی با بنیانBiFeO ۳ و پایه گرافن اکساید و همچنین ترکیب با فلزات مختلف با فعالیت قابل توجهی با استفاده از روش نوین پلاسمای غیرحرارتی جهت حذف استامینوفن از محلول آبی سنتز شده است .برای تعیین خصوصیات نانوکاتالیستهای سنتزی از آنالیزXRD ،FTIR ،BJH- BET،FESEM ، DRS و VSM استفاده شد و در نهایت فعالیت فوتوکاتالیستی آن برای حذف آلاینده استامینوفن تحت پلاسمای غیر حرارتی مورد بررسی قرار گرفت .آنالیز XRD تشکیل ساختار کریستالیBiFeO ۳ و حضور rGO را تایید کردند .آنالیزFTIR ، پیکهای شاخص مربوط به گروههای عاملی فلزی و آب را نشان داد .آنالیزBJH - BETنیز نشان داد که نانوکاتالیست سنتزی منتخب از ساختار مزوحفرات برخوردار است و دارای سطح ویژهm ۲ /g۷۹.۳۱ میباشد .آنالیز FESEM نشان داد که کاتالیست منتخب دارای مورفولوژی و توزیع یکنواخت است .با توجه به آنالیزDRS ، توانایی جذب نور در ناحیهUV ، توسط نانوکاتالیست منتخب تایید شد و نشان داد که گاف انرژی eV ۱۶.۲ دارد .آنالیز VSM ایجاد خاصیت فرومفناطیسی در نمونههای سنتز شده را تایید کرد .عملکرد نانوکاتالیستهای سنتزی در فرآیند تخریب کاتالیستی استامینوفن از محلول آبی، تحت پلاسمای غیر حرارتی، مورد ارزیابی قرار گرفت .مطابق آزمایشات انجام شده، با استفاده از نانوکاتالیستBi ۸.۰La۲.۰FeO۳CE -/rGOبا مقدار بارگذاری g/l ۲.۰ و طی min ۱۲۰ پلاسما، ۶.۹۸ حذف برای آلاینده استامینوفن (mg/l ۵۰) به دست آمد .نتایج نشان داد که سرعت انجام واکنش و میزان جذب سطحی با حضور مقدار مناسبی از( rGO ۴) بهبود یافت .همچنین مغناطیسی بودن نانوکاتالیستها، سبب تسهیل جداسازی گردید .
Text of Note
Increased human activity and the development of technology in various sectors have led to the emergence of emerging pollutants such as drugs into the environment, especially water resources. Among these pollutants are acetaminophen. These types of pollutants cannot be eliminated by conventional methods and their treatment requires the use of new processes. At present, the advanced oxidation process, especially non-thermal plasma, has attracted much attention due to its low operating cost, ability to remove complex compounds, appropriate operating conditions and low operation time. One of the biggest challenges in this process is the unintentional removal of pollutants. To solve this problem, a perovskite catalyst was used. In this thesis, BiFeO3-based and graphene oxide-based nanocatalysts as well as a combination of various metals with significant activity have been synthesized using a novel non-thermal plasma method to remove acetaminophen from aqueous solution. XRD, FTIR, BET-BJH, FESEM, DRS and VSM were used to characterize the synthetic nanocatalysts. Finally, their photocatalytic activity for removal of acetaminophen contaminants under non-thermal plasma was investigated. XRD analysis confirmed the formation of BiFeO3 crystal structure and the presence of rGO. FTIR analysis showed the peak peaks for the metal and water functional groups. BET-BJH analysis also showed that the selected synthetic nanocatalyst has a mesoporous structure with a specific surface area of 31.79 m2/g. FESEM analysis showed that the selected catalyst had a uniform morphology and distribution. According to the DRS analysis, the ability to absorb light in the UV region was confirmed by the selected nanocatalyst and showed that the energy gap does not change significantly. VSM analysis confirmed the creation of ferromagnetic properties in the synthesized samples. The performance of synthetic nanocatalysts in the catalytic degradation process of acetaminophen from aqueous solution under non-thermal plasma was evaluated. According to the experiments performed, 98.6 removal of acetaminophen (50 mg/l) was obtained using Bi0.8La0.2FeO3/rGO-CE nanocatalyst at 0.2 g/l loading and 120 min plasma. The results showed that the reaction rate and adsorption rate were improved with the presence of a good amount of rGO (4 ). The magnetic properties of the nanocatalysts also facilitated the separation.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Investigation and evaluation of bifeo۳ perovskite nanocomposites synthesis on graphene oxide to remove acetaminophen from hospital effluent using plasma technology