حذف متیلن ‎بلو در واکنشگاه ناپیوسته با نانوذره های کادمیم اکسید تهیه‎ شده

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

کسری بهزاد ¹ , پریسا عطارزاده ² , آفرین بهرامی ³

1 - استادیار گروه فیزیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استادیار گروه فیزیک، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران

تاریخ دریافت : 1400/03/26 تاریخ پذیرش : 1400/03/26 تاریخ انتشار : 1400/03/01

کلید واژه: حذف رنگ, فرابنفش, نانوذره های کادمیم اکسید, متیلن‎ بلو, واکنشگاه ناپیوسته,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، نانوذره های CdO با روش کاهش شیمیایی در شش دمای متفاوت تهیه شده اند. به دلیل تغییر دمای کلسینه‎شدن، نانوذره های CdOدر شش اندازه متفاوت تهیه شده اند. ویژگی های ساختاری و نوری نانوذره ها با پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف‎سنجی مرئی-‎فرابنفش (UV-Vis) بررسی شده اند. برپایه تجزیه‎های انجام‎شده، نانوذره های کادمیم اکسید دارای ساختار مکعبی بوده و میانگین اندازه ذره ها 27 الی 60 نانومتر محاسبه شده است. برای بررسی رفتار فوتوکاتالیستی نانوذره ها، تخریب رنگ و رنگبری متیلن‎بلو درحضور نانوذره های کادمیم اکسید تحت تابش فرابنفش به‎صورت تابعی از زمان با pH های متفاوت در یک واکنشگاه ناپیوسته بررسی شده است. بررسی طیف های جذب نوری مرئی-‎فرابنفش نشان داد که میزان جذب نوری محلول در معرض پرتو فرابنفش به‎صورت تابعی از زمان کاهش یافته است. واکنش فوتوکاتالیستی نشان داد که تخریب رنگ و نرخ رنگ‎بری با افزایش سطح pH شتاب می گیرد.

چکیده انگلیسی:

In the present research, CdO nanoparticles were synthesized using the chemical reduction method at six different temperatures. Due to have different calcination temperature, the nanoparticle were synthesized in different sizes. Structural and optical properties of nanoparticles were characterized using XRD and UV-Vis spectroscopy. Based on the results, the CdO nanoparticles have cubic structure with the particles size of 27 – 60 nanometer. To investigate the photocatalytic properties of CdO nanoparticles, dye degradation effect in the presence of CdO nanoparticles and UV beam was study in a batch reactor as a function of time at three different pH values. Studies have shown that the optical absorption was decrease as a function of time. The photocatalytic reaction revealed that the dye degradation in methylene blue was speeded up with increasing the pH value.

منابع و مأخذ:

[1]    Permana, Y.; Yulizar, Y.; IOP conference series: Materials science and engineering, IOP Publishing, Bali - Indonesia, 2017.

[2]    Pahlavan, A.; Karimi-Maleh, H.; Karimi, F.; Amiri, M.A.; Khoshnama, Z.; Shahmiri, M.R.; Keyvanfard, M.; Materials Science and Engineering: C, 45, 210-215, 2014.

[3]    Ravikumar, M.; Ganesh, V.; Shkir M.; Chandramohan, R.; Kumar K.D.A.; Valanarasu, S.; Kathalingam, A.; Alfaify, S.; J. Mol. Struct. 1160, 311-318, 2018.

[4]    Moreira, T.; Santana, I.; Moura, M.; Ferreira, S.; Lelis, M.; Freitas, M.; Materials Chemistry and Physics 195, 19-27, 2017.

[5]    Mohanraj, K.; Balasubramanian D.; Chandrasekaran J.; J. Alloy Compd. 779, 775-762, 2019  .

[6]    Vidyasagar, C.; Flores, B.M.; Jiménez-Pérez, V.; Gurubasavaraj, P.; Materials Today Chemistry 11, 133-155, 2019.

[7]    Rajput, J.K.; Pathak ,T.K.; Kumar, V.; Kumar, M.; Purohit, L.P.; Surfaces and Interfaces 6, 11-17, 2017.

[8]    Mwafy, E.A.; Mostafa, A.M.; Optics & Laser Technology 111, 249-254, 2019.

[9]    Shit, S.; Layek, A.; J Mater Sci-Mater El, 27, 3435-3442, 2016.

[10]  Khalili, E.; Hassanzadeh-Tabrizi, S.A.; Journal of Sol-Gel Science and Technology, 81, 475-482, 2017.

[11] Maiti, M.; Sarkar, M.; Xu, S.; Das, S.; Adak, D.; Maiti, S.; Environmental Progress & Sustainable Energy, 38, S15-S23, 2019.

[12] Vasantharaj, S.; Sathiyavimal, S.; Saravanan, M.; Senthilkumar, P.; Gnanasekaran, K.; Shanmugavel, M.; Manikandan, E.; Pugazhendhi, A.; Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 191, 143-149, 2019.

[13]  Li, Q.; Zhao, T.; Li, M.; Li, W.; Yang, B.; Qin, D.;  Lv, K.,; Wang, X.; Wu, L.; Wu, X.; Applied Catalysis B: Environmental; 249, 1-8, 2019.

[14]  Kush, P.; Deori, K.; Kumar, A.; Deka, S.; Journal of Materials Chemistry A, 3, 8098-8106, 2015.

[15]  da Silva, G.T.; Carvalho, K.T.; Lopes, O.F.; Gomes, E.S.; Malagutti, A.R.; Mastelaro, V.R.; Ribeiro, C.; Mourão, H.A.; ChemCatChem 9, 3795-3804, 2017.

[16]  Varmazyar, A.; Sedaghat, S.; Khalaj, M.; RSC Advances, 7, 37214-37219, 2017.

[17]  Satdeve, N.; Ugwekar, R.; Bhanvase, B.; Journal of Molecular Liquids 291, 111313, 2019.

[18] Bishnoi, S.; Kumar, A.; Selvaraj, R.; Mater. Res. Bull. 97, 121-127, 2018.

[19] Kumar, S.; Ojha, A.K.; Walkenfort, B.; Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 159, 111-119, 2016.

[20] Kumar, S.; Ahmed, B.; Ojha, A.K.; Das, J.; Kumar, A.; Mater. Res. Bull. 90, 224-231, 2017.

[21]Jeejamol, D.; Raj, A.M.E.; Jayakumari, K.; Ravidhas, C.; Asian J. Chem. 9, 66-73, 2017.

[22] Bhargava, R.; Khan, S.; Ansari, M.M.N.; Ahmad, N.; Materials Today: Proceedings, 5, 17636-17640, 2018.

[23] Sushma, C.; Kumar, S.G.; Chemical Papers 71, 2023-2042, 2017.

[24] Anwar, H.; Rana, B.; Javed, Y.; Mustafa, G.; Ahmad, M.R.; Jamil, Y.; Akhtar, H.; Russian Journal of Applied Chemistry 91, 143-149, 2018.