اصلاح ساپورت های حفره ای جهت ارتقای خصوصیات برجذبی و افزایش کارآیی فوتوکاتالیستی

مواد و ساپورت های حفره دار به دلیل خواص ساختاری و بافتی مناسب مانند مساحت سطح بالا کاربرد گسترده ای در فرآیندهای فوتوکاتالیز و برجذب دارند. همچنین، امکان اصلاح شیمیایی و ساختاری این دسته از مواد کارآیی آنها را در این فرآیندها بهبود می بخشد. در بخش اول رساله ی حاضر، دیدگاه های کلی برای حذف آلاینده ها توسط روش های مختلف و نقش مواد حفره دار و اصلاح آنها با مواد مختلف ارائه می شود. در بخش دوم رساله، فوتوکاتالیست های مرکب از نانوذرات tio2 اصلاح شده با مقادیر متفاوت تنگستوفسفریک اسید (tpa) (50-10 درصد وزنی) سنتز شدند. فوتوکاتالیست های تهیه شده با پراش پرتوایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، آنالیز پرتوایکس توزیع انرژی (edx)، اسپکتروسکوپی بازتابش انتشاری (drs)، پلاسمای جفت شده ی القایی متصل به اسپکتروسکوپی نشر اتمی (icp-aes)، اسپکتروسکوپی زیر قرمز (ftir)، حفره سنجی (bet) و اندازه گیری بار سطح بررسی شدند. فوتوکاتالیست ها بهبود فعالیت فوتوکاتالیتیکی برای تخریب متیلن بلو را که به عنوان ترکیب هدف انتخاب شده است، نشان می دهند. با افزایش مقدار tpa در ساختار، کارآیی تخریب به طور قابل ملاحظه ای بهبود یافت. واکنش از مدل سینتیکی شبه درجه اول تبعیت می کند و نمونه ای که بیشترین مقدار tpa (50 درصد وزنی) را دارد، بیشترین ثابت سرعت را نشان می دهد. فعالیت فوتوکاتالیتیکی بعد از چهار چرخه ی متوالی تا 87% مقدار اولیه افت می کند. در بخش سوم رساله، با خارج سازی بخشی از قالب های جهت دهنده ی ساختاری، ستیل تری متیل آمونیوم (ctma)، از mcm-41 جاذب های موثری برای حذف سورفکتانت آنیونیِ سدیم دودسیل سولفات (sds) از آب ساخته شد. مقادیر متفاوتی از ctma با استفاده از فرآیند تبادل یونی چندمرحله ای در محلول الکلی آمونیوم نیترات از حفرات mcm-41 مزوپورس خارج شدند. این نمونه های تهیه شده با تکنیک های مختلف بررسی شدند. بهترین نمونه ی اصلاح شده که تقریباً نصف مقدار اولیه ی ctma را دارا می باشد، فضاهای مایسلی آبگریز لازم را برای برجذب مقادیر زیادی از sds تامین می کند. زیرا ساختارهای دولایه ای تشکیل شده ی ctma+ در این نمونه می تواند هر دو برهمکنش آبگریز و الکترواستاتیک بین ctma و sds را فراهم کند. دو مدل همدمای لانگمویر و sips برای توصیف برجذب sds بر نمونه های mcm-41 مناسب می باشند. ظرفیت برجذب بیشینه با استفاده از مدل های sips و لانگمویر بر پایه ی مدل غیرخطی به ترتیب برابر mgg-1 6/646 و 8/605 از sds می باشد. برجذب از مدل سینتیکی شبه درجه دوم تبعیت می کند.