بررسی سینتیکی تخریب آلاینده های شیمیایی از محلول های آبی توسط کربن نانوتیوب اصلاح شده با عناصر واسطه

در این تحقیق سعی بر این داریم که از کربن نانوتیوب به عنوان بستری مناسب در جهت بهبود فعالیت فتوکاتالیستی مواد نیمه هادی فعال در فرآیندهای فتوکاتالیستی استفاده نماییم وبه این ترتیب با عامل دار کردن سطح آن، تخریب را با بازده بیشتری انجام دهیم. از طرفی تاثیر افزایش عناصر واسطه را همزمان با تاثیرکربن نانوتیوب بر روند بهبود فعالیت فتوکاتالیستی مورد سنجش قرار می گیرد. در این تحقیق، کامپوزیت های cnt/zno و cnt/cdxzn1-xo به طریق هیدروترمال با کمک مایکروویو سنتز شدند. نمونه های سنتز شده به کمک پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) شناسایی شدند. اندازه گیری سطح مقطع و توزیع تخلخل ها به روش bet و bjh برای تمامی نمونه های سنتزی انجام شد. طیف xrd اندازه گیری شده برای نمونه ها نشان دهنده ساختار شش وجهی کریستال های اکسید روی تشکیل شده بر روی سطح کربن نانوتیوب است که با وارد شدن یون کادمیوم به داخل شبکه کریستالی اکسید روی، همچنان ساختار شش وجهی آن حفظ شده است. به منظور اندازه گیری خاصیت فتوکاتالیستی نمونه های سنتز شده، تخریب محلول های متیل اورانژ تحت تابش نور فرابنفش با طول موج nm 7/254 در فتوراکتور پیمانه ای به حجم 500 میلی لیتر مورد بررسی قرار گرفت. تعدادی از پارامترهای موثر از جمله مقدار فتوکاتالیست، اثر ph و تاثیر افزایش غلظت رنگ که فعالیت فتوکاتالیستی را تغییر می دهند برای هر یک از نمونه های سنتزی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی بیشتر ایزوترم های جذب نمونه های فتوکاتالیست نیز اندازه گیری شدند. به منظور بررسی تاثیر افزایش کادمیوم در ساختار کریستال های اکسید روی، میزان تغییر نوار انرژی برای هریک از نمونه ها اندازه گیری شد. مشاهده شد که با جایگزینی بیشتر یون کادمیوم در ساختار کریستالی اکسید روی، نوار انرژی کوچکتر می شود. به منظور بررسی فعالیت سینتیکی نمونه های سنتزی، کاهش جذب محلول های متیل اورانژ بر اثر تخریب توسط مواد کامپوزیتی فتوکاتالیست در زمان های مختلف از تابش نور رسم شد. با توجه به خطی بودن نمودارهای lnc0/c نسبت به زمان، سینتیک واکنش های فتوکاتالیستی برای نمونه های کامپوزیتی از مدل سینتیکی درجه اول تبعیت می-کند.