توضیحات:
پروژه و پایان نامه کارشناسی و ارشد رشته شیمی و ...- تهیه و بررسی فعالیت فتوکاتالیستی
SN3O4 دوپ شده با اکسیدگرافن در 87
صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با توضیحات
کامل
متن:
آلودگیهای
زیستمحیطی، که در سراسر جهان در حال رشد است، یک مشکل جدی است و نمیتوان آن را
نادیده گرفت. در میان تمام آلودگیها، آلودگی آب مشکل بزرگی است. رنگهای آزو یکی
از بزرگترین گروههای آلاینده موجود در آب آشامیدنی، مواد رنگی و رنگرزی و صنایع
غذایی و نساجی می باشد.
فوتوکاتالیست Sn3O4 بهعنوان
یکی از بهترین فتوکاتالیستها محسوب میشود. در این پژوهش به بررسی فعالیت
فتوکاتالیست Sn3O4،
تحت تابش نور ماوراءبنفش[2]
پرداخته شدهاست. جاذب در دو روش مختلف سنتز شد و به وسیلهی تست پراش پرتو X ، روش مناسبتر و به صرفهتر انتخاب گردید. به منظور بهبود
عملکرد فرآیند فتوکاتالیستی، فتوکاتالیست با دوپکنندههای مختلف (نانوذرات نیکل،
کبالت و اکسیدگرافن)اصلاح شدهاست. اکسیدگرافن به خاطر خواص نوری، مکانیکی، الکتریکی
و حرارتی استثنای که دارد تاثیر بیشتری بر بازده فرآیند داشت. همچنین اثر
درصدهای متفاوت اکسیدگرافن دوپ شده با
، بر رفتار فتوکاتالیستی
آن، جهت حذف متیلاورنژ مطالعه شد و تمام این پارامترها مورد بهینهسازی قرار گرفت.
نانوذرات با استفاده از تکنیکهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تبدیل فوریه طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مورد بررسی قرار گرفت. اثر مقدار فوتوکاتالیست، مقدار pH اولیه محلول، غلظت اولیه MO، دما و شدت نور مورد بررسی قرار گرفتند. با افزایش مقدار GO تا 10% وزنی، فعالیت فتوکاتالیستی GO/Sn3O4 تحت
اشعه UV افزایش یافت، اما با افزایش بیشتر GO مشاهده شده است که بازده کاهش مییابد. تحت شرایط
بهینه که برای آزمایش مشخص شده است (3=pH و غلظتmg/l
20 از
فوتوکاتالیست در محلول متیلاورنژ با غلظت ppm10، دمای محیط(
2±25)، شدت تابش W15) بعد از گذشت 60 دقیقه 90% از متیلاورنژ از پساب خود حذف گردید،
همچنین با دوپ کردن آن با 10% وزنی از اکسیدگرافن، تنها با گذشت 30 دقیقه 99% از متیلاورنژ حذف شد
کلمات
کلیدی : فوتوکاتالیستSn3O4، نانوذرات اکسید گرافن، حذف فتوکاتالیستی،
تصفیه آب، متیلاورنژ
فهرست مطالب:
فصل اول: مباحث نظری و تئوری
1-1- مقدمه 2
1-2- پساب 3
1-2-1- انواع پساب ها 3
1-2-2- تصفیه پساب ها 4
1-2-2-1- روش¬های تصفیه پساب 4
1-2-2-1-1- روش¬های فیزیکی 5
1-2-2-1-2- تصفيه فاضلاب بهداشتی
(روش¬هاي بيولوژيكي) 5
1-2-2-1-3- روش لجن فعال با هوادهی
گسترده 5
1-2-2-1-4- فرآيند IFAS 6
1-2-2-1-5- روش¬های شیمیایی 6
1-3- کاربردهاي فناوري نانو در
تصفيه آب 8
1-4- حذف آلاينده¬هاي موجود در
آب با استفاده از فناوري 11
1-4-1- حذف آرسنيک 11
1-4-2- حذف رنگ 12
1-4-3- حذف فلزات سنگين و مواد
آلي 12
1-4-5- حذف آلودگی¬ها 12
1-5- فتوکاتالیست 13
1-5-1- اصول فرایند فتوکاتالیستی 13
1-5- 2-کاربرد فتوکاتالیست¬ها 18
1-5-3- معیار انتخاب فوتوکاتالیست
نیمه هادی 20
1-5-4- فاکتورهای موثر بر فرآیندهای
فوتوکاتالیستی 20
1-5-4-1- دما 20
1-5-4-2- طول موج نور 21
1-5-4-3- شدت انرژی تابش 21
1-5-4-4- نوع و میزان کاتالیست 22
1-5-4-5- نوع راکتور 22
1-5-4-6- هوادهی 24
1-5-4-7- اثر حضور پراکسید هیدروژن 24
1-5-4-8- pH 24
1-5-1-
دوپ کردن 25
فصل دوم:مواد و روشها انجام تحقیق
2-1- روش انجام پژوهش 32
2-1-1- تهیه محلول آبی متیل¬اورنژ 32
2-1-2- سنتز Sn3O4 33
2-1-3- سنتز Sn3O4 اکسیدگرافن 34
2-1-4- سنتز Sn3O4 دوپ
شده با اکسیدگرافن 35
2-1-4- سنتز Sn3O4 دوپ
شده با نیکل36
2-1-4- سنتز Sn3O4 دوپ
شده باکبالت35
2-2- روش انجام آزمایشات 35
2-3- مواد مورد استفاده 32
2-4- تجهیزات به کار رفته 37
فصل سوم: بحث و نتیجه¬گیری
3-1-1- انتخاب روش مناسب در تهیه
Sn3O442
3-1-2- انتخاب pH مناسب در تهیه Sn3O443
3-2- بررسی مشخصه¬های فیزیکی Sn3O4 خالص
و Sn3O4 دوپ
شده با اکسیدگرافن 42
3-2-1- طیف پراش پرتو X
(XRD ) 44
3-2-2- آنالیزالکترون روبشی (SEM) 45
3-2-2- طیف FT-IR 48
3-3- تعیین پارامترهای بهینه برای
حذف متیل اورنژ 48
3-3-1- بررسی اثر pH در حذف متیل¬اورنژ 50
3-3-1-1- تعیین pH بهینه در محیط اسیدی برای حذف
متیل¬اورنژ 53
3-3-2- بررسی تاثیر غلظت اولیه
متیل¬اورنژ 55
3-3-3- بررسی تاثیرمقدار اولیه
Sn3O4 بر
حذف متیل¬اورنژ 56
3-3-4- بررسی تاثیر دما در حذف
متیل اورنژ 58
3-3-5- بررسی شدت تابش در حذف
متیل¬اورنژ 59
3-4-1- بررسی اثر دوپ¬کننده¬های
مختلف بر رفتار فوتوکاتالیستی Sn3O4 ، جهت حذف متیل-اورنژ60
3-4-2 بررسی اثر میزان اکسیدگرافن دوپ شده بر رفتار
فوتوکاتالیستی Sn3O4، جهت حذف متیل-اورنژ61
فصل چهارم: نتیجهگیری و پیشنهادات
4-1- نتیجه¬گیری 1
4-1- پیشنهادات 1
منابع و مآخذ 67
فهرست شکل ها
شکل 1-1- مسیرهای مختلف الکترون حفره 15
شکل 1-2- مقایسه باند گپ Sn3O4 با
Sno،SnO2 و TiO2 29
شکل2-1- ساختار فضایی و مولکولی
متیل¬اورنژ 32
شکل2-2- تغییر رنگ متیل¬اورنژ
در محیط اسیدی و بازی 33
شکل 3-1- الگوی XRD از نانوذرات
Sn3O4 سنتز
شده به روش اول 45
شکل 3-2- الگوی XRD از نانوذرات
Sn3O4 سنتز
شده به روش دوم 45
شکل 3-3- مقایسه الگوی XRD از نانوذرات
Sn3O4 سنتز
شده در pHهای مختلف 45
شکل 3-4- الگوی XRD از نانوذرات
Sn3O4 سنتز
شده 45
شکل3-5- الگوی XRD از نانوذرات Sn3O4 اصلاح
شده با 10% وزنی اکسیدگرافن 45
شکل 3-6- تصویر SEM مربوط به نمونه Sn3O4 خالص 47
شکل 3-7- تصویر SEM مربوط به Sn3O4 اصلاح
شده با 10% وزنی اکسید گرافن 47
شکل 3- 8- تصویر FT-IR مربوط به نمونه Sn3O4 خالص 49
شکل 3-9-تصویر FT-IR مربوط به Sn3O4 اصلاح
شده با 10% وزنی اکسید گرافن 49
فهرست جداول و نمودارها
جدول 1-1- فعالیت فوتوکاتالیستی
ZnO در ترکیبات مختلف 28
نمودار3-1- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 در pHهای مختلف50
نمودار3-2- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 اصلاح شده با در 10% اکسیدگرافن در pHهای مختلف50
نمودار3-3- میزان حذف متیل¬بلو
بر حسب زمان توسط Sn3O4 خالص در pHهای مختلف52
نمودار3-4- میزان حذف متیل¬بلو
بر حسب زمان توسط توسط Sn3O4 اصلاح شده با در 10% اکسیدگرافن در pHهای مختلف52
نمودار3-5- میزان حذف رنگ¬های
متیل¬بلو و متیل¬اورنژ در pHهای مختلف توسط Sn3O4 خالص53
نمودار3-6- میزان حذف متیل¬بلو
بر حسب زمان توسط Sn3O4 خالص در pHهای مختلف در محیط اسیدی54
نمودار3-7- میزان حذف متیل¬اورنژبر
حسب زمان توسط توسط Sn3O4 اصلاح شده با در 10% اکسیدگرافن در pHهای مختلف در محیط اسیدی 54
نمودار3-8- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان در غلظت¬های اولیه متفاوت از متیل اورنژ زمان توسط Sn3O4 خالص55
نمودار3-9- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان در غلظت¬های اولیه متفاوت از متیل اورنژ زمان توسط Sn3O4 اصلاح
شده با 10%اکسیدگرافن 54
نمودار3-10- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط مقادیر مختلف Sn3O4 خالص57
نمودار3-11- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط مقادیر مختلف Sn3O4 اصلاح شده با 10%اکسیدگرافن57
نمودار 3-12- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 در دماهای مختلف58
نمودار 3-13- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 اصلاح شده با 10%اکسیدگرافن در دماهای مختلف58
نمودار 3-14- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 در شدت تابش¬های مختلف 60
نمودار 3-15- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 اصلاح شده با 10%اکسیدگرافن در شدت تابش¬های مختلف 60
نمودار 3-16- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 اصلاح شده با 5% از ذرات نیکل¬(Ni) ، کبالت(Co) و اکسید گرافن(Go60
نمودار 3-17- میزان حذف متیل¬اورنژ
بر حسب زمان توسط Sn3O4 با مقادیر مختلف اکسیدگرافن 62
برچسب ها:
فوتوکاتالیستSn3O4 نانو ذرات اکسید گرافن حذف فتوکاتالیستی تصفیه آب متیل اورنژ دانلود پروژه ارشد شیمی کاربردی پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی پروژه ارشد شیمی محض پروژه ارشد شیمی ارشد انواع فتوکاتالیست ها دوپ کننده های مختلف نانوذرات نیکل کبالت اکسیدگرافن