عنوان

بررسی خواص فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ‮‭Fe۳O۴/ZnO/CuO‬ تهیه شده به روش سل-ژل,‮‭Study of photocatalytic properties of Fe۳O۴/ ZnO/CuO nanocomposite synthesized by sol-gel method‬

Number

‭۲۱۷۸۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی خواص فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ‮‭Fe۳O۴/ZnO/CuO‬ تهیه شده به روش سل-ژل

Parallel Title Proper

‮‭Study of photocatalytic properties of Fe۳O۴/ ZnO/CuO nanocomposite synthesized by sol-gel method‬

First Statement of Responsibility

/سمیرا پیشکار اهراب

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۸‬

Name of Manufacturer

، افشاری

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۸۸‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مواد- متالوژی

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۰۶/۱۲‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

امروزه آلودگی منابع آب یکی از مشکلات اساسی برای انسان و محیط زیست به شمار می رود .از انواع آلاینده ها می توان به فلزات سنگین،ترکیبات رادیو اکتیوی،ترکیبات آلی وغیر آلی اشاره نمود .روش های متعددی برای زدودن این آلاینده ها از محلول های آبی وجود دارد که از بین آن ها استفاده از خاصیت فوتوکاتالیستی یک تکنولوژی سازگار با محیط است که در سالهای اخیر به عنوان عامل مؤثری برای از بین بردن آلودگی های آلی و یون های فلزات سنگین از آب و فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است .*در بین نانوذرات نیمه هادی ‮‭ZnO‬با گاف انرژی ‮‭ev۳/۳‬به دلیل حساسیت به نور فرابنفش، توانایی اکسید کنندگی قوی، طبیعت غیرسمی، گاف انرژی مطلوب، پایداری مکانیکی و شیمیایی عالی و قیمت ارزان، به عنوان یک ماده مطلوب برای فرآیند فوتوکاتالیستی شناخته شده است .برای استفاده از خاصیت فوتوکاتالیستی ‮‭ZnO‬ در نور مرئی تلاشهای فراوانی مانند آلاییدن عناصر غیرفلزی و نیز تهیه کامپوزیت با استفاده از نیمه هادی با گاف انرژی کمتر انجام شده است ‮‭CuO‬ .از جمله نیمه هادیها با گاف انرژی کم است .‮‭( ev۲/۱)‬اتصال ‮‭ZnO‬ با نانوذرات ‮‭CuO‬ باعث می شود تا دامنه جذب به منطقه نور مرئی گسترش یابد .در سال های اخیر محققان نانوذرات مغناطیسی را در مواد فعال فوتوکاتالیکی می گنجانند تا بازیافت و جداسازی کاتالیست با استفاده از یک آهنربای خارجی بهبود یابد .بنابراین معرفی مواد مغناطیسی مانند نانوذرات)‮‭Fe۳O۴‬ مگنتیت (در نانوکامپوزیت ‮‭ZnO/CuO / Fe۳O۴‬ سبب جداسازی مغناطیسی آسان تر و بهتر میشود .علاوه بر این‮‭Fe۳O۴‬ با دارا بودن گاف انرژی‮‭۱/۰‬ الکترون ولت کارایی فوتوکاتالیکی نانوکامپوزیت ‮‭ZnO/CuO/Fe۳O۴‬ رابهبود می بخشد .در بررسی حاضر نانوکامپوزیت‮‭ZnO/CuO/ Fe۳O۴‬با نسبت های مولی‮‭۳/۰: ۱:۱‬ ، ‮‭۵/۰ :۱ :۱‬ ،‮‭۱:۱:۱‬ و ‮‭۱:۱:۳‬استفاده از روش سل-ژل در دمای پایین تهیه می شود .خواص نانوکامپوزیت سنتز شده با استفاده از آنالیز‮‭XRD‬ ،‮‭STA‬ ،‮‭SEM‬،‮‭DRS‬ ،‮‭DLS‬و طیف سنجی ‮‭UV/Vis‬ مورد بررسی قرار گرفته است .در بررسی خواص فوتوکاتالیستی از متیلن بلو به عنوان آلاینده و از هر دو لامپ فرابنفش و مرئی به صورت جداگانه به عنوان منبع تابش استفاده می شود و همچنین با استفاده ازاولتراسونیک تحت نور مرئی در زمان های مختلف، میزان رنگ بری متیلن بلو برای ترکیبات فوق تعیین می شود .نانوکامپوزیت ‮‭ZnO/CuO / Fe۳O۴‬ با نسبت مولی ‮‭۵/۰ :۱ :۱‬بهترین فعالیت فوتوکاتالیستی را تحت تابش هر دو نور مرئی و فرابنفش به طور جداگانه، در مدت زمان‮‭۱۲۰‬دقیقه نشان داد .افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی می تواند ناشی از کاهش بازترکیبی الکترون-حفره به دلیل باند هدایت و باند ظرفیت مناسب اکسید روی و اکسید مس باشد .این نانوکامپوزیت سنتز شده می تواند کاندید مناسبی جهت تصفیه آب های صنعتی باشد

Text of Note

Nowadays, water resources pollution is one of the essential problem for humans and the environment. Heavy metals, radioactive compounds, organic compounds and inorganic compounds are among the types of contaminants. There are several methods to remove these pollutants from aqueous solutions,among them the use of photocatalytic properties is one of the environmentally friendly technology. Among the semiconductor nanoparticles, ZnO with a band gap of 3.37 evs, is a desirable substance for the photocatalytic activity due to its UV sensitivity, the strong ability of oxidation, non-toxit nature, excellent mechanical and chemical stability and inexpensive price. many efforts have been made to increasing the photocatalytic property of ZnO in visible light such as doping of non-mettalic elements and make composites using a semiconductor with a narrow band gap. CuO is a semiconductor with band gap of 1.2 evs. Coupling of ZnO with CuO, expands the range of absorption into the visible light region.in reacent years researchers incorporate magnetic nanoparticles into photocatalytically active materials to improve catalyst recycling and separation using an external magnet. So the introduction of magnetic materials such as Fe3O4 (magnetit) in Fe3O4/ ZnO/CuO nanocomposite cause magnetic separation easier and better. Furthermore Fe3O4 With a band gap of 0.1ev improves the photocatalytic efficiency of Fe3O4/ ZnO/CuOnanocomposite. In this study a facile sol-gel method was adopted to synthesize Fe3O4/ZnO/CuO nanocomposites with various CuO loadings)1:1:0/3, 1:1:0/5, 1:1:1, 1:1:3) at a low temperature. The prepared nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD ), simultaneous thermal analysis (STA), scanning electron microscopy (SEM), Dinamic Light Scattering (DLS), Diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and UV-Vis spectroscopy. The photocatalytic properties of the nanocomposites were characterized by methylene blue removal under the UV or visible light and a combination of visible light and ultrasound. Fe3O4/ZnO/CuO nanocomposite with a molar ratio of 1:1:0.5 exhibited the best photocatalytic activity under the irradiation of both visible and ultraviolet light separately, at 120 minutes. The increase in photocatalytic activity can be due to the reduction of the electron-hole recombination due to the appropriate conduction band and the valence band of zinc oxide and copper oxide. These results indicate that these materials have a great potential for treating organic pollutants in wastewaters

Parallel Title

‮‭Study of photocatalytic properties of Fe۳O۴/ ZnO/CuO nanocomposite synthesized by sol-gel method‬

پیشکار اهراب، سمیرا

pishkar ahrab, samiraSurname:

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی