26261

سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت دو جزئي برپايه چارچوب فلز-آلي (UiO-66-NH2) و فريت منگنز (MnFe2O4) به منظور كاهش فوتوكاتاليستي كروم شش ظرفيتي

كارشناسي ارشد

شيمي- نانوشيمي

1398

1400/10/18

وحيد صفري فرد

شيمي

امروزه به دليل وجود فلزات سنگين در آب و آسيب¬هاي جدي كه بر سلامتي انسان وارد مي¬كنند، تصفيه آب بسيار مورد توجه قرار گرفته است و امري ضروري تلقي مي¬شود. كروم شش ظرفيتي يكي از فلزات سنگين موجود در آب است كه به دليل سميت بالاي آن بايد به كروم سه ظرفيتي كه سميت كمتري دارد و به راحتي قابل جداسازي است كاهش يابد. استفاده از يك فوتوكاتاليست نور مرئي به دليل سرعت انجام واكنش و بازدهي بالا مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش مطالعاتي بر روي روش¬هاي حذف كروم شش ظرفيتي و استفاده از MOFها به عنوان فوتوكاتاليست انجام شد. مشخصه متمايز MOF¬ها بر ديگر مواد متخلخل مساحت سطح بالاي اين تركيبات مي¬باشد كه اين امر، اين تركيبات را براي انجام فعاليت¬هاي كاتاليزوري متمايز مي¬كند. در اين پژوهش، نانوكامپوزيت MnFe2O4/UiO-66-NH2 با استفاده از روش هيدروترمال به ‌منظور كاهش فتوكاتاليستي كروم(VI) به كروم(III) سنتز شد.شكل‌شناختي، ساختار شيميايي، اندازه ذرات، خواص مغناطيسي و فتوكاتاليستي نانوكامپوزيت به ترتيب با استفاده از آزمون‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي(FESEM) ، طيف‌سنجيزير قرمز(FTIR) ، پراش پرتو ايكس (XRD)، مغناطيس‌سنج نمونه ارتعاشي (VSM) و طيف بازتاب نفوذي (UV-vis DRS) مورد بررسي قرار گرفت. آناليزFTIR صحت تشكيل نانوكامپوزيت را تأييد كرده ‌است. نتايج حاصل از آناليز مغناطيسي بيانگر خاصيت سوپرپارامغناطيسي نانوكامپوزيت است. نانوكامپوزيت سنتز شده جهت كاربرد كاهش آلاينده كروم(VI) به روش فوتوكاتاليزوري مورد استفاده قرار گرفت. در بخش دوم تحقيق، اثر پارامترهاي مؤثر بر كاهش فتوكاتاليستي كروم(VI) از جمله pH محلول، زمان و نوع به دام اندازنده حفره بررسي شد. نتايج نشان داد كه كاهش pH محلول، افزايش زمان و اگزاليك اسيد به عنوان به دام اندازنده حفره تأثير مثبتي بر كاهش كروم(VI) داشتند و توانستند با بازدهي 100 درصدي كروم شش ظرفيتي را كاهش دهند.

1400/12/27

synthesis and characterization of a two-component composite of the metal-organic framework uio-66-nh2 and manganese ferrite(mnfe2o4) for photocatalytic reduction of chromium(vi)

1/8/2023 12:00:00 AM

Nowadays, due to the presence of heavy metals in water and the serious damage they cause to human health, water purification has received a lot of attention and is considered a necessity. Hexavalent chromium is one of the heavy metals in water that due to its high toxicity should be reduced to trivalent chromium which is less toxic and can be easily separated. The use of a visible light photocatalyst has been considered because of its reaction speed and high efficiency. In this study, studies were performed on hexavalent chromium removal methods and the use of MOFs as photocatalysts. The distinctive feature of MOFs over other porous materials is the high surface area of these compounds, which distinguishes these compounds for their catalytic activity. In this study, studies were performed on hexavalent chromium removal methods and the use of MOFs as photocatalysts. The distinctive feature of MOFs over other porous materials is the high surface area of these compounds, which distinguishes these compounds for their catalytic activity. In this study, MnFe2O4/UiO-66-NH2 nanocomposite was synthesized using hydrothermal method to reduce the photocatalytic nature of chromium (VI) to chromium (III). The effect of effective parameters on the photocatalytic reduction of chromium (VI) including solution pH, time and type of cavity trapper was investigated. The results showed that decreasing the pH of the solution, increasing the time and oxalic acid as a cavity trap had a positive effect on the reduction of chromium (VI) and were able to reduce hexavalent chromium with 100% efficiency

Mahdiye Eidi

Vahid Safarifard