بررسی عملکرد نانوکامپوزیتهای اکسید گرافن-اکسید فلزات واسطه برای حذف فتوکاتالیستی متیلن بلو از فاضلاب
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation on performance of graphene oxide-transition metal oxide nanocomposites for photodegradation of methylene blue from wastewater
نام نخستين پديدآور
/آیدا حسین زاده
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۴ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- ترمودینامیک و ترموسینتیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۹/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
با توجه به محدودیت منابع آبی و نیاز روز افزون به استفاده بهینه از آبهای تصفیه شده، مطالعه و بهبود روشهای نوین تصفیه فاضلاب، بسیار مورد توجه میباشد .یکی از مهمترین روشهای تصفیه آلایندههای آلی در فاضلاب، اکسایش آلودگی به کمک فتوکاتالیستها است .فتوکاتالیستها برای تسریع واکنشی که منجر به حذف آلایندهها شود از نور استفاده میکنند و نوع ترکیب مواد سازنده بر عملکرد آنها در جذب نور، جذب آلودگی، تولید الکترون-حفره و در نهایت حذف آلودگی تاثیر دارد .اکسید فلزات واسطه به دلیل خاصیت نیمه رسانایی فعالیت فتوکاتالیستی دارند اما اغلب دچار نوترکیبی الکترون-حفره شده و از طرفی زیر نور مرئی فعالیت کمی دارند .افزودن اکسید گرافن موجب ایجاد یک گاف انرژی قابل تنظیم، کاهش سرعت نوترکیبی و نهایتا منجر به افزایش فعالیت فتوکاتالیست زیر نور مرئی میشود .لذا در این پایاننامه چهار نانوکامپوزیت اکسید گرافن-اکسید فلز واسطه (GO/Zinc oxide و GO/Iron oxideوGO/Nickel oxide و) GO/Copper oxide سنتز شده و در فرآیند فتوکاتالیستی برای حذف متیلن بلو از آب به کار گرفته میشوند .جهت تعیین خصوصیات فتوکاتالیست سنتزی از آنالیز های XRD، FTIR، EDX، TEM، FESEM وVis DRS - UVبهره گرفته شد که نتایج نشان داد در فتوکاتالیست GO/Iron oxide اکسیدآهن به دو شکل FeO وFe ۲O۳ و در نمونهGO/Copper oxide ، CuO در اندازههای کوچک تشکیل شدهاند ولی در دو نمونه دیگر اندازه بلورهای مربوط به اکسید فلزات نسبتا بزرگ است .با تغییر نوع اکسید فلزی مورفولوژی نمونه ها تغییر میکند اما بیشترین تقابل بین صفحات اکسید گرافن و اکسید فلز در نمونه GO/Iron oxide مشاهده گردید که در آنالیز TEM نیز تقابل بسیار خوب صفحات اکسید گرافن با ذرات بسیار کوچک اکسید آهن تایید شد .بررسی میزان حذف متیلن بلو به کمک کامپوزیتهای سنتز شده زیر نور مرئی نشان داد که بیشترین فعالیت به نمونه GO/Iron oxide تعلق دارد .تاثیر پارامترهای عملیاتی مانندpH ، مقدار کاتالیست و غلظت آلاینده رنگی بر فعالیت فتوکاتالیستی نمونه GO/Iron oxide مورد ارزیابی قرار گرفت و در pH برابر با ۷، مقدار کاتالیست برابر با g/l ۰/۱ و غلظتppm ۱۰ نزدیک به ۱۰۰ حذف متیلن بلو مشاهده شد .در نهایت پایداری نوری نمونه منتخب در پنج دوره آزمایش بررسی شد که نتایج نشان داد فتوکاتالیست مورد نظر به مقدار قابل قبولی قادر به حفظ فعالیت فتوکاتالیستی خود میباشد
متن يادداشت
Considering the limitations of water resources and the increasing need for optimal use of treated wastewaters, the study and improvement of the new methods of wastewater treatment is very much considered. One of the most important ways of treating organic pollutants in wastewater is the oxidation of pollution by photocatalysts. Photocatalysts use light to accelerate the reaction leading to the removal of contaminants, and the type of composition of their ingredients affects their performance in absorbing light, producing electron-hole and eventually eliminating contamination. Transition metal oxides are capable of absorbing light and producing electron-hole due to its semiconducting property and eventually eliminating contamination, but often these materials undergo electron-hole recombination and also have little activity under visible light. The addition of graphene oxide creates an adjustable energy gap and reduces recombination and leads to increased photocatalyst activity under visible light. Thus, in this thesis, the transition metal oxide-graphene oxide (GO/Zinc oxide, GO/Iron oxide, GO/Nickel oxide and GO/Copper oxide) nanocomposites are synthesized and used in a photocatalytic process to remove methylene blue from wastewater. To determine the studied photocatalysts, analyzes of XRD, FTIR, EDX, UV-Vis DRS and FESEM were used. Results showed that in GO/Iron oxide, Iron exists as Fe2O3 and FeO in small crystallites. In GO/Copper oxide photocatalyst, copper exists as CuO in small crystallites as well. But other two sampes have large crystallites of metal oxides. With cjanging type of metal oxide morphology of the composite changed but the most interaction between metal oxide and GO was observed in GO/Iron oxide. Photocatalytic oxidation of methylene bue under visible light showed the highest activity of GO/Iron oxide. This sample indicated almost 100 of oxidation in 10 ppm methylene blue concentration, pH of 7 and 0.1 g/l of catalyst. GO/Iron oxide after 5 sucessive runs showed good stability in photocatalytic reactions
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation on performance of graphene oxide-transition metal oxide nanocomposites for photodegradation of methylene blue from wastewater