عنوان

بررسی الکترود کاتد گرافن سه بعدی جهت حذف الکتروشیمیایی مواد دارویی از آب‌های آلوده

شماره

‭۱۹۱۷۱پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی الکترود کاتد گرافن سه بعدی جهت حذف الکتروشیمیایی مواد دارویی از آب‌های آلوده

نام نخستين پديدآور

/فرزانه بهشتی نهند

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۶‬

نام توليد کننده

، میرزائی

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

علوم و فناوری نانو- نانوشیمی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۶/۱۱/۱۸‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

در سال‌صهای اخیر افزایش آلاینده‌صهای در حال بروز در منابع طبیعی آب منجر به افزایش نگرانی‌صها در مورد سلامت محیط زیست و موجودات زنده شده است .از جمله مهم‌صترین این نوع آلاینده‌صها، مواد دارویی می‌صباشند .در میان تمام روش‌صهایی که برای تصفیه آب‌صهای آلوده وجود دارد، فرآیندصهای اکسایش پیشرفته جدیدترین و کارآمدصترین روش به حساب می‌صآیند .نوعی از این فرآیندصها، روش اکسایش پیشرفته الکتروشیمیایی است که رایج‌صترین آن فرآیند الکتروفنتون می‌صباشد .الکترود کاتد مورد استفاده در فرآیند الکتروفنتون نقش مهمی در میزان کارایی این فرآیند برای حذف آلاینده‌صهای آلی دارد .در کار پژوهشی حاضر از فرآیند الکتروفنتون همگن جهت حذف آلاینده دارویی نالیدیکسیک اسید از محلول‌صهای آبی استفاده شده است .در بخش اول این پروژه، با استفاده از روش احتراق محلولی، نانوصساختارصهای گرافن سه بعدی سنتز شد .جهت مشخصه‌صیابی و تعیین ویژگی‌صهای گرافن سه بعدی و الکترود ساخته شده از آن، آنالیزهای‮‭SEM‬ ،‮‭AFM‬ ،‮‭XRD‬ ،‮‭IR- FT‬، ‮‭CV‬و ‮‭BET‬ مورد استفاده قرار گرفت .تصاویر ‮‭SEM‬ حاصل از هر دو نمونه نانوصساختار گرافن سه بعدی و الکترود ساخته شده از آن بیانگر تشکیل حفره‌صهای متعددی در نانوصفحات گرافن اکسید می‌صباشد .تصاویر ‮‭AFM‬ و آنالیز ‮‭CV‬ نیز نشانگر افزایش در مساحت سطح الکترود گرافن سه بعدی بود که تست ‮‭BET‬ نیز موید افزایش میزان مساحت سطح در گرافن سه بعدی نسبت به گرافن اکسید بود .در بخش دوم، توانایی الکترود گرافن سه بعدی در تولید هیدروژن پراکسید مورد نیاز در فرآیند الکتروفنتون در حضور هوا بررسی شد .نتایج حاصل نشان داد که میزان تولید الکتروشیمیایی هیدروژن پراکسید توسط الکترود گرافن سه بعدی به میزان ‮‭۵‬ برابر بیشتر از الکترودهای ورق کربنی و گرافن اکسید می‌صباشد .در قسمت آخر این کار پژوهشی نیز الکترود گرافن سه بعدی به عنوان الکترود کاتد در فرآیند الکتروفنتون همگن جهت حذف داروی نالیدیکسیک اسید از محلول‌صهای آبی استفاده گردید .سل استفاده شده در فرآیند الکتروصفنتون یک سل جدا نشده شامل الکترود آند گرافیت و الکترود کاتد گرافن سه بعدی در حضور الکترولیت سدیم سولفات و کاتالیزور آهن ‮‭(II)‬ بوده است .تأثیر پارامترهای عملیاتی مانند شدت جریان اعمالی‮‭(mA)‬ ، ‮‭pH‬ اولیه محلول، غلظت اولیه دارو ‮‭(mg/L)‬ و زمان انجام فرآیند ‮‭(min)‬ بر میزان حذف دارو تحت فرآیند الکتروفنتون همگن بررسی گردید و از روش رویه‌صی پاسخ ‮‭(RSM)‬ برای بهینه‌صسازی فرآیند استفاده شد .نتایج نشان داد که مقادیر بهینه برای متغیرهای شدت جریان،‮‭pH‬ ، غلظت اولیه دارو و زمان الکترولیز به ترتیب‮‭mA۳۵۰‬ ،‮‭mol/L۱۵‬ ، ‮‭۶‬ و ‮‭۳۰۰‬ دقیقه می‌صباشد که در این شرایط میزان تخریب نالیدیکسیک اسید طی فرآیند الکتروفنتون همگن پس از ‮‭min ۳۰۰‬ تحت شرایط بهینه برابر ‮‭۲۴/۸۶‬ بدست آمد .حد واسطصهای حاصل از تخریب نالیدیکسیک اسید با استفاده از آنالیز‮‭MS - GC‬تعیین شدند

متن يادداشت

In recent years, increasing of emerging pollutants causes very serious concerns about the health of environment and humankind and wild life. The most important kind of these pollutants are pharmaceuticals. Among all the mothods which are used for wastewater treatment, the most efficient and newest are advanced oxidation processes. Electrochemical advanced oxidation process is one of the AOP methods in which the electrofenton is the most coomon used EAOP. The cathode electrode in electro-Fenton process has an important role in the efficiency of this process for degradation of organic contaminants. In the present work, the hemogeneous electro-Fenton process was applied for the degradation of nalidixic acid from aqueous solutions. In the first part of the project, three dimensional graphene was synthesized. The method for this synthesis was solution combustion. Then, the characterization of three dimensional graphene powder and its electrode were investigated by the SEM, XRD, AFM, FT-IR, CV and BET analyses. The results of SEM images of both samples indicated the formation of holes in the structure of graphene oxide. The AFM graphs and CV analysis confirmed that the surface area of the three dimensional graphene enhances considerably (about 5.6 times) while BET test improved it, too. In the second part, the ability of obtained electrodes for hydrogen peroxide production was investigated in solution fed with air. Results showed that the amount of electrogenerated hydrogen peroxide using three dimensional graphene electrode was 5 times higher than bare carbon paper and graphene oxide electrode. In the last part of this project, nanostructerd three dimensional graphene electrode as the cathode was employed in the electro-Fenton process for the degradation of nalidixic acid from aqueous solutions and graphite was used as anode electrode. The effect of operational parameters including current intensity (mA), initial pH of the solution, initial nalidixic acid concentration (mg/L) and time of process were investigated comprehensively in a series of batch experiments wich were modelized and optimized by response surface methode (RSM) and the optimized amounts of each parameter were respectively 300mA, 3.5, 15mg/L and 300min. By using this condition in electrofenton process the degradation efficiency of experiment was 86.24. The gas chromatographymass spectrometry (GCMS) was used to identify the generated intermediates through the nalidixic acid degradation

مستند نام اشخاص تاييد نشده

بهشتی نهند، فرزانه

مستند نام اشخاص تاييد نشده

زارعی، محمود، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ختائی، علیرضا، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی