9456

بررسي اثر دوپنت بر ريزساختار و خواص مغناطيسي و رفتار فوتوكاتاليستي دي كلسيم فريت

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1403

دكتر سيد محمد ميركاظمي

1403/09/04

دانشكده مهندسي مواد و متالورژي

Investigating the effect of dopant on the microstructure and magnetic properties and photocatalytic behavior of dicalcium ferrite

آب به‌عنوان يكي از مهم‌ترين منابع طبيعي و ضروري براي زندگي بشر، نقش حياتي در تأمين نيازهاي اساسي همچون آشاميدن، كشاورزي و صنعت دارد. با توجه به رشد روزافزون جمعيت جهاني و تغييرات اقليمي، تأمين آب شرب سالم و كافي براي جوامع بشري به يكي از چالش‌هاي بزرگ قرن بيست و يكم تبديل شده است در همين راستا، توسعه فناوري‌هاي نوين براي تصفيه و بازيافت آب از اهميت راهبردي برخوردار است. يكي از اين فناوري‌ها، استفاده از مواد با خاصيت فوتوكاتاليستي براي تصفيه آب و پساب‌ها از آلاينده‌هاي آلي و معدني با استفاده از انرژي خورشيدي است. در اين تحقيق ماده دي كلسيم فريت (Ca2Fe2O5)با روش احتراق محلول سنتز شد. . براي بهبود خواص كاتاليست نوري و مغناطيسي از دوپنت نيكل (Ca2Fe2-xNixO5به ازاي0.01،0.03،0.05،0.07x=) استفاده شد. براي سنتز ابتدا مواد اوليه با مقادير مشخصي روي هم زن مغناطيسي قرار گرفتند و دماي هم زن روي 300 درجه سانتي گراد تنظيم شد و پس از تشكيل ژل و تبديل آن به پودر، در دماي650 درجه سانتي گراد به مدت 3 ساعت در كوره قرار گرفت. براي مشخصه يابي فازها از روش پراش پرتو ايكس(XRD)، بررسي خواص مغناطيسي از مغناطيس سنج نمونه ارتعاشي(VSM) و تعيين ميزان تخريب متيلن بلو از طيف سنج مرئي(UV-VIS Spectroscopy) استفاده شد. نمونه اصلي شامل دو فاز مونو كلسيم فريت (CaFe2O4)و دي كلسيم فريت بود و مغناطش اشباع آنemu/g 0.483بود. نمونه هاي حاوي دوپنت نيكل داراي 2 فاز مونو كلسيم فريت و دي كلسيم فريت بودند و مغناطش اشباع آن ها به ازاي0.01،0.03،0.05،0.07x= به ترتيب از راست به چپ emu/g2.94،1.97،0.829، 3.25 بود. نتايج تخريب متيلن بلو براي نمونه اصلي در 45 دقيقه 100 درصد، نمونه حاوي دوپنت نيكل به ازاي 7 درصد نيكل، در 90 دقيقه 100 درصد بود.