مطالعه و بررسی روش های تصحیح نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به منظور بهبود عملکرد فتوکاتالیستی آن تحت تابش نور مرئی

thesis
abstract

دی‎اکسید تیتانیوم (تیتانیا)، یکی از مهم ترین موادی است که به علّت داشتن خواص نوری فتوکاتالیستی و فتوولتایی، طی سال های اخیر کاربردهای فراوانی یافته است. ساخت سلول های خورشیدی، تولید هیدروژن از آب، ساخت سطوح خودتمیز شونده و ضدّ مه، تصفیه آب و هوا و... از مهم ترین دست آوردهایی است که به کمک خواص نوری تیتانیا به دست آمده است. یکی از نقاط ضعف استفاده از این ماده ، فعالیت تحت تابش پرتو فرابنفش است که کاربرد آن در صنایع گوناگون را با محدودیت‎هایی روبرو می‎سازد. طی سال‎های گذشته، محققین دریافتند که به کمک روش‎هایی، می توان خواص نوری این ماده را بهبود بخشید و ناحیه جذب آن را به سمت نور مرئی انتقال داد. به این ترتیب، محدوده کاربرد تیتانیا بسیار گسترده می شود و بازدهی آن افزایش می‎یابد. در این پژوهش، ابتدا روش‎های بهبود خواص نوری تیتانیا مورد بررسی قرار گرفته است. سپس نتایج حاصل از تحقیقات محققین بر روی دوپ کردن تیتانیا با عناصر مختلف، طی یک دهه گذشته مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن، تعدادی نمونه تیتانیای دوپ شده با آهن و نیتروژن، به روش هیدروترمال سنتز شده است. برای تعیین مشخصات این نمونه‎های سنتزی از آزمون پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف‎سنجی بازتابی پخشی (drs)، کشش سطحی و زاویه تماس و تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و اندازه‎گیری نرخ تجزیه متیل اورانژ تحت تابش پرتوهای فرابنفش و نور مرئی استفاده شده است. نتایج حاصل از xrd نشان داد که کلیه نمونه‎های سنتز شده دارای فاز کریستالی آناتاز بوده و متوسط اندازه کریستالی آن‎ها تقریباً با یکدیگر برابر است. تصاویر sem گرفته شده از نمونه‎ها نشان داد که ذرّات شکل کروی دارند. آزمون drs نشان داد که دوپ کردن با آهن به‎ خوبی لبه جذب تیتانیا را به سمت طول موج‎های مرئی منتقل کرده است و گپ انرژی تیتانیا را تا حدودی کاهش داده است؛ با این وجود محلول متیل اورانژ در حضور هیچ‎ یک از نمونه‎های سنتز شده تحت تابش نور مرئی، تجزیه نشد. اندازه‎گیری نرخ رنگ‎بری از محلول متیل اورانژ در حضور فتوکاتالیست‎های سنتز شده تحت تابش پرتو فرابنفش، نشان داد که نمونه دوپ شده با 1/0% آهن دارای بیشترین فعالیت فتوکاتالیستی بود؛ در حالی‎که افزایش دوپانت آهن تا حدود 5%، فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیا را به میزان قابل توجهی کاهش داده است. آزمون زاویه تماس آب روی نمونه‎های سنتز شده نیز نشان داد که کلیه نمونه‎ها آب‎دوست بوده و با تابش پرتو فرابنفش بر آن‎ها، خاصیّت آب‎دوستی این نمونه‎ها افزایش یافت. به ‎همین علّت این ترکیبات در کاربردهای خود تمیز شوندگی و هم‎چنین ساخت شیشه و آئینه ضد مه می‎تواند کاربرد داشته باشد.

similar resources

بررسی روش های نوین بهبود عملکرد فتوکاتالیستی نانوذرات تیتانیم دی اکسید

گاف انرژی زیاد، آهنگ بالای باز‌ترکیب جفت الکترون- حفره و عدم پایداری دمایی فاز آناتاز، فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم دی اکسید (TiO2) را به منظور تجزیه مواد آلاینده کاهش داده است. در این مطالعه مروری، ضمن اشاره به خصوصیات و مشکلات فتوکاتالیست تیتانیم دی اکسید، برخی روش‌های نو به‌کار گرفته شده برای بهبود عملکرد فتوکاتالیستی TiO2 ارائه شده است. دوپ کردن کاتیون یا آنیون، استفاده

full text

سنتز، شناسایی و بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت سرامیکی تیتانیوم دی اکسید/پلی‌آنیلین تحت نور مرئی در تخریب آلاینده‌ی آلی

به منظور تخریب آلاینده­های آلی، از جمله رنگ­های صنعتی موجود در منابع آب، خاک و هوا، نانوذرات تیتانیوم دی اکسید اصلاح شده با سرامیک و پلیمر به روش سل – ژل و پلیمریزاسیون اکسیداتیو شیمیایی "درجا" تهیه شد. ساختار و ویژگی­های فوتوکاتالیست به کمک آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ذرات با استفاده از معادله...

full text

بررسی حذف فتوکاتالیستی دیازینون توسط نانوذرات دی اکسید تیتانیوم از پساب سنتتیک

چکیده مقدمه: دیازینون یک حشره‌کش فسفره آلی است که برای کنترل انواع مختلفی از حشرات در کشاورزی به کار می‌رود و تا حدودی در آب محلول، غیر قطبی و در خاک، متحرک و مقاوم به تجزیه است. از این رو، یکی از نگرانی‌ها ورود این سم به سفرۀ آب‌های زیرزمینی است. امروزه، برای حذف سموم از انواع روش‌های اکسیداسیون شیمیایی استفاده می‌شود. هدف: بررسی تجزیۀ فتوکاتالیتیکی دیازینون با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تی...

full text

تهیه پوشش‌های دی اکسید تیتانیم آلاییده‌شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری و بررسی فعالیت فوتوکاتالیزوری آنها تحت تابش نور مرئی

دی اکسید تیتانیم نانومتری به دلیل کاربردهای فراوان در نیمه هادی‌ها، حسگرها، مواد آنتی‌باکتریال و بهداشتی، فتوکاتالیزورها و سلول‌های خورشیدی مورد توجه زیادی قرار گرفته‌ است. در این تحقیق، پوشش‌های نانوساختاری دی اکسید تیتانیم خالص و آلاییده شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری تهیه شدند. نمونه‌های تهیه شده توسط روش‌های پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی FT-IR، طیف‌سنجی UV-Vis و میکروسکوپ نیروی...

full text

سنتز نانو دی اکسید تیتانیم دوپ شده با نیتروژن به منظور مدلسازی تصفیه فتوکاتالیستی پساب اسپنت کاستیک صنایع پتروشیمی در نور مرئی با استفاده از روش طراحی آزمایش .

تصفیه پساب اسپنت کاستیک واحدهای الفین صنایع پتروشیمی که یکی از پساب‌های صنعتی با نمک بالا است، با روشهای معمول و سنتی امکان پذیر نمی باشد که این خود سبب بروز مشکلات زیست محیطی می گردد. از طرفی هزینه بالای استفاده از انرژی لامپهای فرابنفش در استفاده از روش فتوکاتالیستی که یکی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته در تصفیه پساب است نیز امکان استفاده بهینه از این قبیل روشها را محدود می سازد.در این تحقیق جه...

full text

ارزیابی مقایسه ای اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و نوع فتوکاتالیستی آن بر تشکیل بیوفیلم قارچی

زمینه و هدف: کاندیدا آلبیکنس چهارمین عامل مهم عفونت‎های مزمن قارچی است که مخاط را درگیر نموده و ایجاد عفونت در بافت‎های عمقی می‎نماید. امروزه مرگ و میر ناشی از عفونت‎های بیوفیلم کاندیدایی که از طریق استفاده از ابزارهای پزشکی مانند کاتترها و ایمپلنت‎ها رو به افزایش است. لذا یافتن روش‎های نوین مبارزه با عوامل چنین عفونت‎های قارچی ضروری به نظر می‎رسد. در این مطالعه تلاش شد تا اثر ترکیبات ضد قارچی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران - پژوهشکده فنی و مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023