مطالعه و بررسی روش های تصحیح نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به منظور بهبود عملکرد فتوکاتالیستی آن تحت تابش نور مرئی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران - پژوهشکده فنی و مهندسی
- نویسنده قاسم مختاری
- استاد راهنما ماندانا اکیا فرشاد یزدانی
- سال انتشار 1392
چکیده
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.
منابع مشابه
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
متن کاملسنتز، 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...
متن کاملبررسی 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...
متن کاملتهیه 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...
متن کاملسنتز 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...
متن کاملارزیابی 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 ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران - پژوهشکده فنی و مهندسی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023