بررسي ريز ساختار، خواص نوري و فوتوكاتاليستي نانوكامپوزيت ZnO/g-C3N4 سنتز شده به روش احتراق محلولي-كلسيناسيون

كارشناسي ارشد

رنگدانه‌هاي آلي به عنوان يكي از انواع آلودگي‌هاي منابع آب شناخته شده‌اند و راه‌هاي متعددي براي حذف اين آلودگي‌ها به كار گرفته شده است. در اين پژوهش نانو ذرات كروي ZnO به روش احتراق محلولي توسط هگزا هيدرات نيترات روي و سيتريك اسيد به ترتيب به عنوان اكسنده و سوخت سنتز شد و نانوكامپوزيت ZnO/g-C3N4 با مقادير متفاوت g-C3N4 توسط پيش ماده ملامين به روش كلسيناسيون ساده آماده گرديد و به عنوان فوتوكاتاليست براي حذف آلاينده‌هاي آلي از پساب‌ها به كار گرفته شد. علاوه بر اين، خواص ساختاري، مورفولوژيكي، نوري و فعاليت‌هاي فتوكاتاليستي آن‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه نانو ذرات ZnO به طور تصادفي در نانوصفحات g-C3N4 با يك فصل مشترك خوب پيوندي بين دو جزء در كامپوزيت‌هاي ZnO/g-C3N4 توزيع شدند. ثابت نرخ واكنش نانوكامپوزيت (%wt50) ZnO/g-C3N4به دليل توانايي جذب نور مرئي قوي، مورفولوژي تكامل يافته، كاهش انرژي شكاف نوار نوري و عملكرد فوتوكاتاليستي بهتر، 5/1 برابر بيشتر از ZnO خالص است. نرخ بازتركيب پايين جفت الكترون حفره‌هاي القا شده نوري و انتقال سريع حامل‌هاي بار نانوكامپوزيت‌ها بيانگر برتري عملكرد فوتوكاتاليستي اين نمونه‌ها در حذف رنگدانه‌هاي آلي بوده است، كه ناشي از اتصال نامتجانس ايجاد شده بين فصل مشترك ZnO و g-C3N4 بود. در اين پژوهش عملكرد فوتوكاتاليستي نمونه‌هاي سنتز شده توسط رنگدانه‌هاي متيلن بلو‌، متيل اورانژ، رودامين بي در ‌pHهاي متفاوت (10،5و13) مورد مطالعه قرار گرفت. بالاترين ميزان تجزيه فوتوكاتاليستي (99%) مربوط به نانوكامپوزيت (%wt50) ZnO/g-C3N4 در10pH= به‌دست آمد.

209604

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رضوانه امراللهي بيوكي

مهندسي مواد متالورژي-شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر سيد مرتضي اعلم الهدي- دكتر سميه اعلم الهدي