سنتـز فتوکاتالیزوری نانـوذرات طـلا بـه کمک پلی اکسومتـالات ها و کاربـرد کاتالیزوری آن در تجزیه مواد آلاینده آبی

در این تحقیق با استفاده از روشی بسیار ساده، سریع، سبز از هتروپلی اکسومتالات های اسیدهای پرایسلر(h14[nap5w30o110])، تنگستوفسفریک (h3[pw12o40])، داوسون (h6[p2w18o62]) و مولیبدوفسفریک (h3[pmo12o40]) برای احیاء یون های طلا (haucl4) و سنتز نانوذرات طلا استفاده شده است. در این واکنش ها هتروپلی اکسومتالات های به کار برده شده نقش عامل احیاء کننده و نیز عامل پایداری نانوذرات را بازی می کنند. نانوذرات تولید شده با کمک uv-vis، توزیع اندازه ذرات و tem تعیین مشخصه شده اند و تأثیر پارامتر های مختلف از جمله غلظت اولیه یون های طلا، نوع و مقدار هتروپلی اکسومتالات، مقدار پروپان-2- اُل بررسی شده است. نتایج بیانگر تولید نانوذرات کوچک تر و یکنواخت تر، در صورت کاهش مقدار غلظت اولیه یون های طلا و افزایش مقدار پروپان-2- اُل بود. از طرفی، با افزایش مقدار هتروپلی اکسومتالات در مقادیر کم آن، نانوذرات کوچک تر و یکنواخت تر حاصل گردید. این روند برای غلظت های زیاد هتروپلی اکسومتالات کاملاً برعکس بود. همچنین تأثیر جایگزینی اتم مولیبدن در اسید مولیبدوفسفریک با اتم وانادیوم و تولید هتروپلی اکسومتالات فلز مخلوط آن (h3+x[pmo12-xvxo40]) بر شکل و اندازه نانوذرات طلای تولید شده به کمک آن بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که اگر چه با افزایش مقدار اتم وانادیوم از 1 به 3، سرعت واکنش افزایش پیدا می کند، ولی نانوذرات شش ضلعی به نانومیله های طلا تغییر شکل می دهند. علاوه بر این، در پروژه حاضر برای اولین بار سنتز نانوذرات طلا به کمک اسید مولیبدوفسفریک و در حضور بافر (بافر برایتون- رابینسون) صورت گرفته و تأثیر ph، مقدار غلظت اولیه یون های طلا، مقدار اسید مولیبدوفسفریک و دما بر شکل و اندازه نانوذرات سنتز شده بررسی شده است. نتایج این مطالعات نشان می دهند که کاهش ph، منجر به تغییر در اندازه و همچنین شکل ذرات تولید شده می شود، به طوریکه کاهش آن از 5 به 3، نانوذرات را به نانومیله های طلا تغییر می دهد. تغییر دما در ph های 3 و 5 تأثیری بر شکل ذرات نداشته و تأثیر آن بر اندازه ذرات نیز قابل توجه نیست. ولی در 4=ph نتایج متفاوت است و تغییر دما اندازه ذرات را بطور قابل توجهی تغییر می دهد، به طوریکه کاهش دما باعث تولید ذرات بزرگ تر و غیر یکنواخت تری می شود. همچنین از روش طراحی آزمایش تاگوچی برای تعیین شرایط بهینه و یافتن برهمکنش پارامتر های مورد بررسی در سنتز نانوذرات طلا به کمک اسید پرایسلر جهت نیل به نانوذرات با اندازه کوچک تر استفاده شده است. ضمناً در این پروژه برای اولین بار نانوکامپوزیت au/h3[pw12o40]/tio2 سنتز شده و به کمک tem، sem و xrd مورد آنالیز قرار گرفت. سپس از این نانوکامپوزیت برای حذف فتوکاتالیزوری آلاینده آبی مالاچیت گرین استفاده شد. در این میان اثر میزان بارگذاری h3[pw12o40]، دمای کلسیناسیون، میزان بارگذاری طلا و نیز مقدار کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته و در هر مورد سینتیک آن نیز مطالعه گردید. افزایش میزان بارگذاری h3[pw12o40] تا 5% وزنی، افزایش دمای کلسیناسیون از °c200 تا °c400، افزایش میزان بارگذاری طلا از 5/0% تا 5% و نیز افزایش مقدار کاتالیزور از 01/0 تا 03/0 گرم باعث ازدیاد فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت در حذف آلاینده مالاچیت گرین شده است. علاوه بر این، رفتار فتوکاتالیزوری نانوذرات طلای سنتز شده با اسید پرایسلر برای حذف متیل اورانژ در حضور پراکسید هیدروژن نیز بررسی شده و سینتیک واکنش آن مطالعه شده است.