تهیه نانوساختارهای اکسید روی دوپ شده با کاتیون سریم و مطالعه خواص فتوکاتالیزوری آنها

وجود آلاینده های سمی در آب های سطحی و زیرزمینی که منشا آن پساب صنایع مختلف و فاضلاب های خانگی می باشند، نیاز ضروری به تحقیقات گسترده برای تجزیه کامل آنها و یا دست کم کاهش مقدارشان و تبدیل به موادی با سمیت کمتر را آشکار می سازد. ثابت شده است که با بهره گیری از تابش در ناحیه فرابنفش نزدیک و با استفاده از کاتالیزورهای مناسب می توان تبدیلات شیمیایی گونه های مختلف را انجام داد و این روش یکی از بهترین روش های موجود برای تجزیه آلاینده های آب و هوا می باشد که تشکیل یک سری فرآیندهایی را می دهند که به نام فناوری اکسیداسیون پیشرفته معروفند. در این پایان نامه نانو ساختارهای اکسید روی و اکسید روی دوپ شده با سریم با استفاده از امواج ریز موج و روش رفلاکس تهیه شدند. خواص مواد تهیه شده توسط تکنیک های پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir) مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت فتوکاتالیزوری نانو ساختارها با تخریب ماده رنگی متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نانو ساختارهای اکسید روی تهیه شده با 5 دقیقه تابش ریزموج بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را در میان نمونه های تهیه شده دارند. نانوساختارهای اکسید روی دوپ شده با سریم با درصد مولی 1/0x = تحت تابش ریز موج بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به درصدهای دیگر دارند. ثابت سرعت ظاهری مرتبه ی اول واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می یابد. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری برای این نانو ساختارها با نه ساعت رفلاکس بهترین نتایج را نسبت به ترکیب درصدهای دیگر نشان می دهند. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به کاهش اندازه ذرات و در نتیجه افزایش مساحت سطح و کاهش ترکیب مجدد الکترون- حفره نسبت داده می شود. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی کاتیون دوپ شده، مدت زمان تابش ریزموج، مدت زمان رفلاکس، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد.