سنتز کامپوزیتهای نانوساختار Bi۴V۲O۱۱- بنیان به صورت اتصال ناهمگون و تعیین گونه های فعال شرکت کننده در تخریب آلاینده آلی تحت تابش نور شبیه سازی شده به نور خورشید
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Synthesis of Bi۴V۲O۱۱-Based Nanostructure Composites as Heterojunction and Determination of Active Species Participated in the Degradation of Organic Contaminant under Simulated Solar Light
First Statement of Responsibility
/مهرداد اسماعیلی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۱ص.
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- ترموسینتیک و کاتالیست
Date of degree
۱۴۰۱/۰۷/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
با توجه به گسترش روز افزون صنایع مختلف آلودگی آبها و محیطزیست به یکی از مشکلات اصلی بشر تبدیل شده است .آلایندههای آلی بجا مانده از صنایع مختلف همانند صنایع کاغذ، رنگ ،نساجی و ...که با روشهای مرسوم حذف نمیشوند نیازمند فرایندهای جدید برای حذف هستند .اخیرا از میان روش های اکسیداسیون پیشرفته، فرایندهای فتوکاتالیستی به دلیل سبز بودن، امکان استفاده از نور خورشید به عنوان منبع انرژی رایگان، کم هزینه بودن و توانایی تخریب و تصفیه کامل آلایندههای آلی با ساختار پیچیده مورد توجه پژوهشگران و محققان قرار گرفته اند .در همین راستا، در پایاننامه حاضر، نانوفتوکاتالیستBi ۴V۲O۱۱ کلم بروکلی شکل و کامپوزیت شده با ذراتAg- Ag۳O۴ سنتز شده و به کارایی آن در حذف مؤثر آلایندههای رنگی مقاوم از محلول های آبی آلوده با استفاده از نور شبیه سازی شده به نور خورشید بررسی گردید .جهت مقایسه عملکرد، نانوفتوکاتالیستهایBi ۴V۲O۱۱،Bi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۵) ،Bi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۱۵) ، طراحی و سنتز شدند .ویژگی های نانوفتوکاتالیستهای یاد شده به کمک آنالیزهایXRD ،DRS ،FESEM ،BJH- BET، PL و TEMتعیین شدند .نتایج آنالیز XRD تشکیل ساختار کریستالی بدون حضور مواد اضافی را تایید نمود .به کمک آنالیز FESEM ساختار کلم بروکلی شکل ذرات و نیز هتروساختار بودن آن مشخص گردید .نتایج آنالیز TEM وجود نانو ذرات نقره/اکسید نقره و همچنین وجود فازهایBi ۴V۲O۱۱ وAg- Ag۳O۴ را با توجه به مورفولوژی در ساختار هیبریدی تایید میکنند .آنالیزBJH - BETنمونه های سنتز شده نشان دادند که حفرات ماکرو در ساختار نمونهی منتخبBi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۲۵) ، افزایش یافته و سبب تسهیل در جذب و دفع آلاینده و محصولات واکنش شده همچنین نتایج این آنالیز نشان داد که حجم حفرات مزو و ماکرو برای فتوکاتالیستBi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۲۵) ، به ترتیب برابر است با ۰/۱۰۶۴ وcm ۳ /g۰/۰۸۷۵ .آنالیز DRS وجود خاصیت پلاسمونیک را برای فتوکاتالیست منتخب تایید کرد و اعداد ۲/۰۹ و eV ۱/۶۲ برای گاف انرژی فتوکاتالیست منتخبBi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۲۵) ، تعیین نمود که تایید کنندهی توانایی فعالیت فتوکاتالیست در محدودهی نور مرئی بود .آنالیزPL ، کاهش نرخ بازترکیبی حاملان بار را در نمونهی منتخبBi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۲۵) ، تایید کرد .نتایج بدست آمده از تستهای راکتوری نشان داد که نمونه منتخبBi ۴V۲O۱۱Ag-/Ag۳O۴(۲۵) ، عملکرد فوقالعادهای در حذف آلایندههای رنگی دارد؛ به طوری که با فعالیت در مدت زمان ۱۸۰ دقیقه در زیر نور شبیهسازی شده به نور خورشید، آلایندههای کریستال ویوله، رودامینبی، اسید اورانژ و متیلن بلو را به ترتیب در حدود ۹۹/۸، ۸۱/۷، ۹۷/۵ و ۹۴/۱ حذف کند.
Text of Note
Increasing expansion of various human activities and technology development in different forms led to the fact that environmental pollution, especially water sources, have become one of the main problems of today's world. These kinds of pollutants are produced from industries such as paper, paint, textiles, etc., and cant be removed by common methods, so they require using new processes for their treatment. Nowadays, advanced oxidation methods of water treatment have attracted the attention of researchers, among which the photocatalytic method with features such as green nature, the possibility of using sunlight as a free energy source, low cost, and the ability to completely destroy and purify organic pollutants with a complex structure, has received more attention than other methods. In this thesis, broccoli-shaped Bi4V2O11/Ag-Ag3O4 nanophotocatalysts with a high activity under visible light irradiation was synthesized and employed for photocatalytic removal of dye pollutants from aqueous solutions. Also, for comprising the activity of this photocatalysts, the Bi4V2O11/Ag-Ag3O4 nanophotocatalysts with different composition were synthesized and characterized using XRD, FESEM, BET-BJH, TEM, PL and DRS analyses. XRD showed that this nanophotocatalyst had a proper crystallinity without the presence of additional substances. FESEM showed that the as-synthesized photocatalyst had broccoli-shaped heterostructure morphology. The TEM analysis confirmed the presence of silver/silver oxide nanoparticles as well as the presence of Bi4V2O11 and Ag-Ag3O4 phases in the hybrid structure. Also, BET-BJH showed that Bi4V2O11/Ag-Ag3O4(25 ) nanophotocatalyst consist of macropores structure which increased the light adsorption and surface area of the photocatalyst and increased the amount of absorption of the contaminant. Furthermore, the results indicate that the volume of meso and macropores for Bi4V2O11/Ag-Ag3O4 (25 ) photocatalyst is 0.1064 and 0.0875 cm3/g, respectively. According to DRS analysis, the Bi4V2O11/Ag-Ag3O4 (25 ) nanophotocatalyst had plasmonic properties, as well as, the ability to absorb visible light due to the suitable band gap. PL analysis confirmed the reduction of charge carrier recombination rate in the selected sample. According to the photodegradation tests, the Bi4V2O11/Ag-Ag3O4 (25 ) achieved 99.76, 81.71, 99.52, and 94.05 of crystal violet, rhodamine B, acid orange, and methylene blue pollutants removal at 180 min which indicates high ability of selected sample in photodegradation of organic dyes.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Synthesis of Bi۴V۲O۱۱-Based Nanostructure Composites as Heterojunction and Determination of Active Species Participated in the Degradation of Organic Contaminant under Simulated Solar Light
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
نانوفتوکاتالیست بیسموت بنیان
آلاینده آلی
اکسید نقره
تصفیه آب
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
Bismuth-based Nanophotocatalyst, Organic Pollutant, Silver Oxide, Water Treatment
Subject Term
نانوفتوکاتالیست بیسموت بنیان، آلاینده آلی، اکسید نقره، تصفیه آب