زمینه و هدف: نفتالین یکی از هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای سمی و خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشد و حذف آن از محیط زیست ضروری است. هدف از این تحقیق بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین از محیطهای آبی با استفاده از نانوکاتالیستهای TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2تحت نو چکیده کامل
زمینه و هدف: نفتالین یکی از هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای سمی و خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشد و حذف آن از محیط زیست ضروری است. هدف از این تحقیق بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین از محیطهای آبی با استفاده از نانوکاتالیستهای TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2تحت نور مرئی در حضور اکسیژن است.
روش بررسی: این تحقیق در سال 1399 انجام گرفت. دو فتوکاتالیست TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2به روش سل-ژل سنتز و از آنها برای حذف نفتالین از محیط آبی تحت نور مرئی در حضور اکسیژن، استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه نفتالین،pH، مدت زمان تماس بررسی شدند و ساختار این نانو ذرات با استفاده از تصویر EDAX,SEM و آنالیز DRS بررسی گردید.
یافته ها: تصاویر میکروسکوپ الکترونی اندازه ذرات فتوکاتالیست های سنتزی را 10 تا20 نانومتر نشان داد و ضخامت لایه نازک فتوکاتالیست TiO2-N,S/SiO2 و TiO2-P/SPA روی میکروگلولهها به ترتیب برابر 68/698 نانومتر و 73/1 میکرومتر بود. آنالیزDRS نشان داد شکاف انرژی هر دو فتوکاتالیست باریک تر از TiO2 شده و فعالیت فتوکاتالیستی آنها به ناحیه نور مرئی انتقال یافته است. در شرایط بهینه حذف نفتالین مقادیر pH، زمان, غلظت نفتالین، و راندمان حذف به ترتیب برای فتوکاتالیست TiO2-N-S ، معادل 5، 50، 25، 23/94 و برای TiO2-P برابر 5، 40، 25، 39/97 به دست آمد (Pv<0.05).
بحث و نتیجه گیری: این فتوکاتالیست ها می توانند به عنوان یک روش نوین، موثر و کاربردی در تصفیه آب و پسابهای صنایع حاوی نفتالین، تحت نور خورشید و نور مریی استفاده شوند.
پرونده مقاله
در این پژوهش، سنتز و ساخت نانوذرات TiO2 با آلایندگی گوگرد و نقره به روش سل-ژل گزارش شده است. اندازه تنش، کرنش، دانسیته انرژی شکل یافته شبکه کریستالی با تحلیل مدلهای مختلف ویلیامسون- هال و هالدر- وگنر مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده با استفاده از تکنیکهای XRD، چکیده کامل
در این پژوهش، سنتز و ساخت نانوذرات TiO2 با آلایندگی گوگرد و نقره به روش سل-ژل گزارش شده است. اندازه تنش، کرنش، دانسیته انرژی شکل یافته شبکه کریستالی با تحلیل مدلهای مختلف ویلیامسون- هال و هالدر- وگنر مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده با استفاده از تکنیکهای XRD، SEM، TEM، پراکندگی انرژی پرتو ایکس، FTIR، جذب پرتو فرابنفش- مرئی و جذب- واجذب گاز نیتروژن مطالعه و بررسی شد. آلایندههای استفاده شده پیک مشخصی که موید تشکیل فاز بلوری باشند در فاز آناتاز تشکیل شده ایجاد نکردند. تخریب فتوکاتالیستی چند نوع از آلایندههای شایع صنعت نساجی به نامهای متیلن بلو، متیلن اورانژ و اوانس بلو در محلول آبی شامل نانوذرات و تحت تابش نور فرابنفش و یا نوری مرئی صورت پذیرفته است. فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده بر اساس تخریب و دکلره کردن رنگها میسر میگردد. حضور آلایندههایی چون نقره و گوگرد در ماتریس نانوذرات، فعالیت فتوکاتالیستی، ویژگیهای الکتریکی و اپتیکی را به دلیل تغییرات در ماتریس شبکه و افزایش مساحت موثر نانوذرات ارتقا میدهد. شکل و اندازه میانگین نانوذرات توسط SEM و TEM به صورت کروی و nm 30 برآورد شده است. جذب- واجذب نیتروژن و جذب UV برای تعیین گاف نواری، حجم حفرات، شکل حفرات و ضخامت لایه جذب شده و مساحت موثر حفرات بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که نانوذرات سنتز شده بیشترین تاثیر را در تخریب رنگ اوانس بلو داشتند و گاف نواری نوری eV 82/2 برآورد گردید.
پرونده مقاله
تهیه مواد نانوچندسازه کارآمد با استفاده از عناصر فراوان زمین و ترکیب های دوستدار محیط زیست و کاربرد آن ها با هدف تخریب نور کاتالیستی مواد خطرناک و تولید سوخت، یک راهبرد پایدار برای حذف آلاینده و تامین هیدروژن به عنوان سوخت سبز (فاقد کربن) در دنیای مدرن است. در این پ چکیده کامل
تهیه مواد نانوچندسازه کارآمد با استفاده از عناصر فراوان زمین و ترکیب های دوستدار محیط زیست و کاربرد آن ها با هدف تخریب نور کاتالیستی مواد خطرناک و تولید سوخت، یک راهبرد پایدار برای حذف آلاینده و تامین هیدروژن به عنوان سوخت سبز (فاقد کربن) در دنیای مدرن است. در این پژوهش، نیم رسانای نانوساختار منیزیم فریت (MgFe2O4) سنتز و برای تولید گاز هیدروژن از راه شکافت نوری محلول قلیایی سیر شده از H2S و تخریب فتوکاتالیستی آلاینده مقاوم رنگ آزو (متیل اورانژ) استفاده شد. بررسی ها مشخص کرد فتوکاتالیست سنتزی، از توانایی لازم برای تخریب آلاینده و تولید هیدروژن برخوردار است. برای بهبود فعالیت فتوکاتالیست، پیش ساز گرافن اکسید به روش هامرز اصلاح شده تهیه و از آن به شکل مستقیم در سنتز آب گرمایی نانوچندسازه منیزیم فریت/گرافن اکسید کاهیده استفاده شد. شواهد نشان داد وجود گرافن اکسید کاهیده و تشکیل نانوچندسازه قادر است توانایی رنگ زدایی و تولید هیدروژن را از راه افزایش مساحت سطح فتوکاتالیست، کاهش بازترکیب الکترون-حفره و تقویت جذب فوتون، به مقدار قابل توجهی افزایش دهد. بازده تخریب پس از یک ساعت کار فتوواکنشگاه برابر با 84 درصد و سرعت آزادسازی هیدروژن برابر با 5567 میکرومول بر ساعت بر گرم فتوکاتالیست به دست آمد که بیانگر عملکرد خوب فتوکاتالیست نانوچندسازه برای حذف آلاینده و تولید سوخت است.
پرونده مقاله
در این پژوهش، نانوذرات مزومتخلخل تیتانیم دیاکسید به روش سلژل تهیه شد. اثر دمای کلسینه‎شدن بر ویژگی ساختاری، فتوکاتالیستی و نوری نانوذرات مورد بررسی قرارگرفت. از تترابوتیل اورتوتیتانات (TBT) بهعنوان پیش ماده تیتانیم و از اتانول بهعنوان حلال استفاده شد. از آزمون گ چکیده کامل
در این پژوهش، نانوذرات مزومتخلخل تیتانیم دیاکسید به روش سلژل تهیه شد. اثر دمای کلسینه‎شدن بر ویژگی ساختاری، فتوکاتالیستی و نوری نانوذرات مورد بررسی قرارگرفت. از تترابوتیل اورتوتیتانات (TBT) بهعنوان پیش ماده تیتانیم و از اتانول بهعنوان حلال استفاده شد. از آزمون گرماوزن‎سنجی-تجزیه گرمایی تفاضلی (TG-DTA) برای انتخاب گستره مناسب دمایی کلسینه‎شدن، پراش پرتو ایکس (XRD) برای تعیین فازها، روش جذب سطحی همدمای برونر-امت-تلر (BET) برای بررسی سطح ویژه و تخلخل نانوذرات، طیفسنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) برای بررسی ویژگی فتوکاتالیستی-نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای ریختشناسی ذرات استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش دمای کلسینه‎شدن تا C° 550، تبدیل فازی آناتاز به روتایل انجام که حضور این دو فاز بلوری موجب بهبود ویژگی فتوکاتالیستی شد. کاف انرژی ممنوعه نانوذرات تیتانیم دیاکسید با افزایش دمای تهیه نمونه، کاهش یافت به‎گونه‎ای که از گستره نور فرابنفش به گستره نور مرئی منتقل شد. کاف انرژی ممنوعه تیتانیا به‎دست آمده در C° 350 برابر با 39/3 الکترون ولت بود که با افزایش دمای تهیه تا C° 550 به 08/3 الکترون ولت کاهش یافت. بالاترین درصد تخریب محلول رنگی تحت تابش نور فرابنفش مربوط به نمونه کلسینه‎شده در C° ۳۵۰ (57/33 درصد) و تحت تابش نور مرئی به نمونه کلسینه‎شده در C° ۵۵۰ (55/56 درصد) بود. نتایج بهدست آمده از بررسی جذب سطحی ذرات حاکی از ساختار مزومتخلخل با حلقه پسماند نوع H4 و H2 به‎ترتیب برای نمونه‎های تهیه شده در ۳۵۰ و C° ۵۵۰ بود. میانگین قطر حفرهها برای نمونه‎های تهیه شده در ۳۵۰ و C° ۵۵۰ به ترتیب برابر 1/20 و 7/99 نانومتر بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان‎دهنده اندازه ذره‎های نمونه تهیه شده در C° 350 بین 25 تا30 نانومتر و برای نمونه تهیه شده در C° 550 بین 30 تا 45 نانومتر بود.
پرونده مقاله
سکوی نشر دانش
سند یا سکوی نشر دانش ،سامانه ای جهت مدیریت حوزه علمی و پژوهشی نشریات دانشگاه آزاد می باشد