عنوان
سنتز، مشخصه‌يابي و ارزيابي نانوكامپوزيت TiO2/Al2O3/Ti3C2براي تخريب فتوكاتاليستي يون نيترات از محلول‌هاي آبي
نويسنده اصلي
صالحي نجف‌آبادي، فاطمه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اين پژوهش، نانوكامپوزيت‌هاي TiO2/Al2O3 و TiO2/Al2O3/Ti3C2 به‌منظور حذف فتوكاتاليستي يون نيترات طراحي و سنتز شدند. نانوكامپوزيت‌هاي دو و سه‌جزئي به روش سل-ژل و مكسن، Ti3C2، موجود در نانوكامپوزيت سه‌جزئي به شيوه حكاكي مستقيم HF، سنتز شدند. در ابتدا نسبت اجزاء تشكيل‌دهنده نانوكاتاليست‌ها براساس ميزان كاهش آلايندگي يك محلول آبي حاوي يون نيترات بهينه شدند. تركيب درصدهاي بهينه Al2O3 در نانوكاتاليست دوجزئي و همچنين Ti3C2 در نانوكاتاليست سه‌جزئي به روش غربالگري به دست آمدند كه براساس نتايج مجموعه‌اي از آزمايش‌هاي انجام‌يافته اوليه فرآيند حذف فتوكاتاليستي يون نيترات در يك شرايط عملياتي مشخص (غلظت يون نيترات = mg/L 100، مدت‌زمان تابش = 120 دقيقه، pH اوليه محلول = 4 و غلظت كاتاليست = g/L 1) بودند. نسبت وزني بهينه Al2O3:TiO2 به‌مقدار 1:5 و درصد وزني بهينه مكسن در كامپوزيت سه‌جزئي، 5 تعيين گرديدند. بازده حذف يون نيترات با استفاده از كامپوزيت‌هاي دو و سه‌جزئي بهينه به‌ترتيب، 12% و 15% حاصل شدند. براي مشخصه‌يابي كاتاليست‌هاي TiO2 خالص، TiO2/Al2O3 و TiO2/Al2O3/Ti3C2، آناليزهاي XRD، FTIR، UV-VIS DRS، EDX و FE-SEM انجام شد. به‌منظور ارزيابي تأثير مشخصه‌هاي عملياتي مختلف شامل غلظت كاتاليست، مدت‌زمان تابش و pH اوليه محلول آلاينده، طراحي آزمايش به روش رويه پاسخ براي كاتاليست بهينه TiO2/Al2O3/Ti3C2 انجام شد. با كاربرد پرتوهاي تابش نور مرئي-فرابنفش (لامپ LED با توان W 40 و طول موجnm 400-398)، بيشترين فعاليت فتوكاتاليستي براي حذف يون نيترات در شرايط عملياتي بهينه (غلظت كاتاليست = g/L 5/0، مدت‌زمان تابش = 120 دقيقه و pH اوليه محلول = 6) معادل 40 % به دست آمد.
شماره ركورد
223061
گرايش رشته تحصيلي
فرآيندهاي جداسازي
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان