توليد نانو ذرات TiO2 از افشره ايلمنيت و بررسي فعاليت كاتاليزگري نوري

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، روشي ساده، ارزان و مقرون به صرفه از نظر اقتصادي، مراحل روش ارائه شده بدون مصرف انرژي زياد انجام گرفت كه مزيت ديگر اين روش است. در اين روش براي توليد نانو ذرات TiO2 با خلوص بالا از ايلمنيت با خلوص 48/24% TiO2 با استفاده از حل¬سازي در اسيد سولفوريك تهيه شد. اثرات دما، غلظت اسيد، زمان، نسبت جامد به مايع (S/L) بر ميزان انحلال تيتانيوم مورد بررسي قرار گرفت، كه ميزان انحلال تيتانيوم در شرايط مطلوب و بهينه شده، 36/84% رسيده است. پس از مرحله انحلال، عمليات تصفيه آهن از محلول با استفاده از روش احيا انجام شد، و درصد حذف آهن از محلول به نزديك 100% رسيد كه كاهش ناخالصي آهن در فرآيند توليد TiO2 را به همراه داشت. در ادامه فرآيند، از محلول تيتانيل سولفات حاصل، رسوب H2TiO3 توسط هيدروليز مستقيم بدست آمد، هر دو فاز آناتاز، روتيل و فاز مياني در دماهاي مختلف تشكيل شد، خلوص نانو ذرات TiO2 بالاي 99% با اندازه ذرات حدودا 20-25 نانو¬¬متر است، و فعاليت كاتاليزگري نوري آن روي تخريب آلاينده متيلن اورانژ استفاده شد. نتايج نشان داد كه فعاليت كاتاليزگري نوري نانو ذرات TiO2 آناتاز كلسينه شده در دماي 600 درجه سانتي¬گراد با راندمان 5/84% بيشترين تخريب را دارد. سنگ معدن ايلمنيت و محصولات نهايي توسط پراش اشعه ايكس (XRD)، اسكن ميكروسكوپ الكتروني (SEM)، طيف نگاري فلوئورسانس اشعه ايكس (XRF)، طيف سنجي پلاسماي جفت شده القايي(ICP) تاييد شده است. نتايج نشان مي¬دهد كه اين فرآيند براي توليد صنعتي مناسب است زيرا روش ارزان، ساده، دوست دار محيط زيست و قابليت توليد نانو ذرات TiO2 با خلوص بالا مي¬باشد.

190737

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي معدني

دكتر رحمت اله رحيمي