عنوان

فعال سازی کاتالیزوری هیدروژن پراکسید توسط فاز مکس کروم آلومینیم کاربید تحت امواج فراصوت برای تصفیه‌ی آب‌های آلوده به مواد آلی

شماره

پ۲۷۱۳۳

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

فعال سازی کاتالیزوری هیدروژن پراکسید توسط فاز مکس کروم آلومینیم کاربید تحت امواج فراصوت برای تصفیه‌ی آب‌های آلوده به مواد آلی

نام نخستين پديدآور

منیره علی محمدی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۱

نام خاص و کميت اثر

۱۰۶ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

شیمی کاربردی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۰۴/۱۵

متن يادداشت

در این کار پژوهشی ¬فاز مکس کروم آلومینیم کاربید مورد مطالعه قرار گرفت و خصوصیات فیزیکو شیمیایی آن توسط آنالیزهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. الگوی پراش اشعه¬ی ایکس سنتز موفقیت¬آمیز فاز مکس با ساختار کریستالی شش ضلعی فشرده را تایید کرد. علاوه¬براین، مورفولوژی فشرده¬ی لایه¬ای برای فازمکس مذکور در تصاویر SEM و TEM به وضوح مشاهده شد. فرایند کاتالیزوری فازمکس برای فعال¬سازی هیدروژن پراکسید تحت امواج فراصوت مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیر پارامترهای کاربردی مختلف مانند مقدار کاتالیزور، غلظت اکسید¬کننده، pH، غلظت اولیه¬ی آلاینده در راندمان تخریب دی متیل فتالات مورد مطالعه قرار گرفت. براساس نتایج حاصل از فاکتور هم¬افزایی، شرایط بهینه¬ عملیاتی (آلاینده آلی دی¬ متیل ¬فتالات با غلظت اولیه¬ی mg/L 15، اکسید کننده¬ی هیدروژن پراکسید با غلظت mmol/L 1، کاتالیزور فاز مکس کروم آلومینیم کاربید با غلظت g/L 75/0، دستگاه فراصوت با توان W150 و آلاینده¬ی با pH برابر 8) تعیین گردید. فعال¬سازی هیدروژن پراکسید بر روی فاز مکس کروم آلومینیم کاربید با امواج فراصوت تحت شرایط بهینه در مدت زمان واکنش 120 دقیقه بیشترین راندمان¬های تخریب 100%، 5/94%، 5/91% و 1/69% را به ¬ترتیب برای آلاینده¬های هیدروکسی کلروکین، ریفامپین، اسید آبی 7 و دی متیل فتالات نشان داد. علاوه¬براین، فاز مکس مذکور قابلیت استفاده¬ی مجدد و پایداری ساختاری در طول چهار دوره¬ی متوالی واکنش از خود نشان داد. مطالعه¬ی بازدارنده¬ها حضور رادیکال¬های هیدروکسیل و اکسیژن تنها به ¬عنوان گونه¬های موثر در طول فرایند فعال¬سازی را اثبات کرد. همچنین، رادیکال¬های هیدروکسیل تولید شده توسط روش طیف ¬¬سنجی با استفاده از اورتو فنیلن دی آمین شناسایی شدند. با استفاده از آنالیز GC-MS مکانیسم تخریب احتمالی پیشنهاد شد. نتیجه¬ی نهایی این پژوهش معرفی مواد بر پایه¬ی فاز مکس به ¬عنوان کاتالیزور نوآوری شده و موثر برای فرایندهای اکسایش پیشرفته است.

متن يادداشت

Abstract:In this research, the Cr2AlC MAX phase was studied and different characterization analysis used to investigate the physico-chemical properties of MAX phase. The X-ray diffraction pattern confirmed the the MAX phase in the hexagonal crystalline structure. In addition, the layered compacted morphology was recognized for the MAX phase from images of the field emission scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy analysis. The catalytic performance of the MAX phase was evaluated for activation of the hydrogen peroxide under ultrasound irradiation. The effect of various operational parameters such as catalyst dosage, oxidant concentration, pH, and pollutant initial concentration were studied on the degradation efficiency of DMP. Based on the results of the synergy factor, the optimum conditions were determined as [H2O2] = 1 mmol/L, [MAX phase] = 0.75 g/L, [DMP] = 15 mg/L and pH = 8. Activation of the hydrogene peroxide on the Cr2AlC MAX phase with the ultrasound irradiation under the optimum operational conditions resulted in the highest degradation efficiency of 100%, 94.5%, 91.5%, and 69.1% for hydroxychloroquine, rifampin, acid blue 7 and DMP, respectively, within 120 min of reaction time. Moreover, the MAX phase showed an acceptable reusability feature and stable structure after four reaction cycles. Scavenger studies indicated the hydroxyl radicals and singlet oxygen as effective species during the activation process. Moreover, the generated hydroxyl radicals were detected by spectroscopic method using o-phenylenediamine as a probe. The possible degradation mechanism suggested based on GC-MS analysis. The results of this research is a successful attempt to introduce MAX phase-based materials as novel and efficient catalyst for advanced oxidation processes.

عنوان گونه گون

Catalytic activation of hydrogen peroxide by chromium aluminum carbide MAX phase under ultrasound waves for a treatment of water contaminated with organic pollutants

عنصر شناسه اي

‏علی محمدی،

ساير عناصر نام

‏منیره

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏ختائی،

عنصر شناسه اي

عارفی اسکویی،

ساير عناصر نام

‏علیرضا

ساير عناصر نام

‏ سمیرا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز