استفاده از پوشش هاي اكسيد قلع تهيه شده به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمائي جهت حذف آلاينده هاي آلي آب به روش الكتروكاتاليستي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد و متالورژي

دكتري

بسياري از آلاينده¬ها و تركيبات توليدي از خروجي صنايع به علت غلظت بالا و شرايط مختلف در برابر روش¬هاي سنتي تصفيه پساب مقاوم هستند و تخريب يا تجزيه نمي¬شوند. به همين علت است كه دستيابي به روش¬هاي تصفيه پساب¬ها¬ي صنعتي با راندمان بالا و مقرون به صرفه همراه با مصرف انرژي كم، امري ضروري و مهم در راستاي زندگي جوامع امروزي مي¬باشد. به همين منظور در اين رساله، از الكترودهاي غيرفعال SnO2 به منظور تخريب آلاينده¬هاي آلي فنول و متيلن بلو به روش اكسيداسيون الكتروكاتاليستي استفاده گرديد. الكترودهاي پايدار Ti/SnO2¬ دوپ شده با فلوئور و آنتيموان به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي به عنوان يك روش نوين كه بر مشكلات متعدد روش¬هاي متداول پوشش¬دهي، از جمله راندمان پايين الكتروشيميايي و طول عمر كوتاه كه كاربردهاي عملي را محدود مي¬سازد، توليد شدند. الكترود Ti/SnO2-Sb ساخته شده نسبت به الكترود Ti/SnO2-F داراي بالاترين ضريب زبري (50/903( و كمترين مقاومت دربرابر انتقال بار (.cm2 77/13) بود كه با نتايج اندازه كريستاليت كوچكتر (80/77 نانومتر( و ميانگين زبري سطح بيشتر (68/8 ميكرومتر( اين پوشش سازگار است. علاوه براين، الكترود Ti/SnO2-Sb پتانسيل رهايش اكسيژن بالاتري (VAg/AgCl 36/3) در مقايسه با الكترود Ti/SnO2-F (VAg/AgCl 98/2) و همچنين خواص آبگريزتري نسبت به دو الكترود ديگر نشان داد. الكترودهاي Ti/SnO2-Sb و Ti/SnO2-F به ترتيب طول عمرهاي تسريع شده 250 و 195 ساعت را ارائه دادند كه به طور قابل توجهي بالاتر از الكترودهاي مشابه تهيه شده با ساير روش¬هاي پوشش¬دهي مي¬باشند. نتايج اكسيداسيون الكتروكاتاليستي نشان داد كه تخريب فنول و حذف اكسيژن خواهي شيميايي الكترود Ti/SnO2-Sb در مدت 120 دقيقه تحت ولتاژ اعمالي 10 ولت به ترتيب 14/95 و 36/84 درصد است كه 26/1 و 30/1 برابر بيشتر از مقادير به دست آمده براي الكترودهاي Ti/SnO2-F مي¬باشد. همچنين الكترود Ti/SnO2-Sb تخريب 09/97 درصدي متيلن بلو را در شرايط مشابه نشان داد كه 20/2 برابر بيشتر از الكترود Ti/SnO2-F بود. نتايج آزمون¬هاي جاذب راديكالي نشان دادند كه گونه¬هاي واكنشي موثر در حذف الكتروكاتاليستي فنول و متيلن بلو، راديكال هيدروكسيل¬ها و آنيون راديكال سوپراكسيدها بوده اند. پوشش¬ها پس از 20 چرخه تخريب فنول و متيلن بلو، پايداري و دوام بسيار بالايي از خود نشان دادند كه بيانگر عملكرد و طول عمر عملياتي بسيار بالا در شرايط طولاني مدت و صنعتي است.

236875

خواص فيزيكي و مكانيك مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان