12920

12920

سنتز و شناسايي فوتوكاتاليست هاي نانوساختار بر پاية نيوبيم(Nb)و بررسي كاربردهاي فوتوكاتاليستي اين تركيبات

دكتري

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر رحمت اله رحيمي - دكتر علي غفاري نژاد

چكيده با توجه به كارآمدي فوتوكاتاليست‏هاي بر پايه عنصر نيوبيم جهت انجام واكنش‏هاي اكسيداسيون پيشرفته از جمله حذف آلاينده‏هاي آلي و معدني، در اين تحقيق به سنتز، شناسايي و بررسي عملكردهاي فوتوكاتاليستي اين دسته از تركيبات پرداخته شد. فرآيند خودتجمعي القا شده با تبخير (EISA) جهت سنتز ساختارهاي مزوپروسNb2O5خالص و نيز Nb2O5جفت شده با NiO(NiO-Nb2O5)مورد استفاده قرار گرفت. نمونه Nb2O5مزوپروسخالص سنتز شده در دماي كلسينه شدن پايين‏تر نسبت به نمونه هاي سنتزي ديگر، عملكرد فوتوكاتاليستي بالاتري را در رنگ زدايي از رنگدانه مالاكيت سبز تحت تابش نور فرابنفش و مرئي نشان داد. نمونه جفت شدهNiO-Nb2O5 (4/0=Ni/Nb) به دليل اثر هم افزايي دو نيمه رسانا از نوع p(NiO) و n (Nb2O5) و نيز جذب بالا در محدوده نور مرئي، فعاليت بالايي را در واكنش احياي همزمان يون كروم شش ظرفيتي(Cr(VI)) و رنگ زدايي رنگدانه متيل اورانژ (MO) تحت تابش نور مرئي نشان داد. نمونه Nb2O5مزوپروس با مساحت سطحي حدوداً دو برابر نمونه مشابه سنتزي به روش EISA در راستاي كاهش هزينه توليد، با يك روش هيدروترمال ساده دماي پايين و بدون استفاده از هيچ گونهتركيب فعال سطحي آلي و تنها در حضورH2O2به عنوان يك اكسيد كننده دوستدار محيط زيست، سنتز شد و عملكرد فوتوكاتاليستي بالايي را در تخريب نوري آلاينده آلي ترفتاليك اسيد تحت تابش نور فرابنفشنشان داد. از يك سيستم جفت شده معرف فنتون و Nb2O5(Fe2+/H2O2/Nb2O5)براي اولين بار، جهت رنگ زدايي از محلول رنگي رودامين B استفاده شد كه عملكرد بسيار بالاتري را نسبت به هر كدام از فرايندها به تنهايي نشان داد. تركيبات ورقه ورقه شده با ويژگي‏هاي ساختاري و سطحي منحصر به فرد حاصل از تركيب نيوباتي لايه لايه K4Nb6O17 با استفاده از معرف ورقه ورقه كننده تترابوتيل آمونيوم هيدروكسيد (TBA+OH-)سنتز شد و به همراه گونه جفت شده با TiO2 جهت انجام واكنش اكسيداسيون بنزيل الكل تحت نور فرابنفشآزمايش شدند. گونه جفت شده به دليل مساحت سطحي بالاتر و نيز اثرات جفت شدن دو نيمه رسانا، عملكرد قويتري را نشان داد. واژه‌هاي كليدي:عنصر نيوبيم، فرآيند خودتجمعي القا شده با تبخير، Nb2O5مزوپروس،سيستم جفت شده معرف فنتون و Nb2O5، تركيب نيوباتي لايه لايه K4Nb6O17