17296

17296

سنتز نانوكامپوزيت پلي آنيلين نانوتيتان و كاربرد آن درپليمر آكريليك پايه آبي به منظور تخريب فتوكاتاليستي آلودگي هاي گاز

كارشناسي ارشد

ه ذٌْسي پليوش

اسفند 1395

دكتر مسعود جمشيدي

مهندسي شيمي

امروزه فناوري اكسيداسيون فتوكاتاليسيتي (PCO) به ميزان زيادي در تخريب آلودگي‌هاي محيط زيستي در صنايع تصفيه آب و پساب‌هاي صنعتي استفاده مي‌شود. اين فناوري عموماً بر پايه فعاليت‌هاي يك نانوذره با قابليت انتقال الكترون بين لايه‌اي ظرفيت و هدايت مي‌باشد. نانو ذرات تيتان با توجه به انرژي مناسب فعال‌سازي و قابليت‌هاي تشكيل راديكال هيدروكسيل (OH·) كه عامل تخريب تركيبات آلي است، در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه بوده‌اند. مهم‌ترين محدوديت اين نانو ذرات را بايد نياز به نور UV براي دريافت انرژي فعال‌سازي دانست. در اين تحقيق پليمر پلي آنيلين (PAni) توسط پليمريزاسيون درجا روي ذرات نانو تيتان پوشانيده شد. منظور از اين كار امكان‌سنجي استفاده از قابليت اين پليمر رسانا جهت فعال‌سازي نانو ذرات TiO2 در نور مرئي بود. براي اين منظور پليمريزاسيون در محيط اسيدكلريدريك (HCl) و سطح فعال دودسيل بنزن سولفونيك اسيد (DBSA) انجام شد. نانو كامپوزيت‌هاي PAni/TiO2 تهيه شده جهت تعيين مشخصات تحت آناليزهاي FTIR،DRS-DTS ، XRD و TGA قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه در هر دو روش سنتز، نانو كامپوزيت‌هاي تهيه شده خود نمي‌تواند با توجه به طبيعت روش سنتز در محدوده‌ي نانويي توليد شوند. در ادامه فيلم‌هاي شبه رنگي از لاتكس آكريليك با درصدهاي مختلف نانو تيتان (به‌عنوان شاهد) و نانو كامپوزيت PAni/TiO2، تهيه شده و تحت آزمون كشش قرار گرفت تا اثر اين مواد بر خواص مكانيكي فيلم مشخص شود. اين نمونه‌ها همچنين براي تعيين عملكرد فتوكاتاليستي در راكتور فتوكاتاليستي طي 24 ساعت در معرض بنزن قرار گرفتند. نتايج حاصل از آناليز كروماتوگرافي گازي (GC)، حاكي از عملكرد حدود 20 درصدي تخريب فتوكاتاليستي فيلم شبه رنگ تحت نور مرئي بود.

1396/03/02

4/19/2022 12:00:00 AM

Today, photocatalystic oxidation technology is extensively used in degradation of environmental contaminations in industrial water and wastewater treatment industries. This technology is generally based on the activities of a nanoparticle with the ability of electron transmission between conduction band and valence band. Titanium nanoparticles have been of great interest in recent years considering suitable activation energy and the potentials of formation of hydroxyl radical (OH·), which is the agent for degradation of organic compounds. The most important limitation of these nanoparticles is the need to UV light for receiving activation energy. In this research, polyaniline polymer (PAni) was coated on nanotitanium particles through in-situ polymerization. The purpose was to study the feasibility of application of this conductive polymer for activation of TiO2 nanoparticles in visible light. For this purpose, the polymerization was done in the medium of HCl and DBSA as surfactant. The prepared PAni/TiO2 nanocomposites were characterized by FTIR،DRS-DTS ، XRD and TGA analyses. The results indicated that in both methods of synthesis, the prepared nanocomposites themselves cannot be produced within a nanoscale range. Next, pseudo-paint films of Acrylic latex were prepared with different percentages of nano titanium dioxide and PAni/TiO2 nanocomposites and underwent tensile test in order to determine the effect of these materials on the mechanical properties of the film. These samples were also exposed to benzene to determine the photocatalytic performance in a photocatalytic reactor for 24 h. The results obtained from gas chromatography (GC) analysis suggested around 20% performance of photocatalytic degradation of the pseudo-color under visible light.