-
شماره ركورد
28949
-
پديد آورنده
زهرا زاهدي
-
عنوان
بررسي عوامل موثر بر ساخت هيدروژل كامپوزيتي PVA/GO/BaTiO3 و ارزيابي ويژگيهاي فوتوكاتاليستي آن
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/4/12
-
استاد راهنما
دكتر هاجر قنبري
-
دانشكده
مهندسي مواد
-
چكيده
حذف آلايندههاي آلي آب به روش فوتوكاتاليستي بهعنوان يك روش سبز، يكي از مهمترين موضوعاتي است كه در دستور كار پژوهشگران زيادي از سال 2010 تاكنون قرار گرفتهاست. بهبود و توسعهي ويژگيهاي مواد فوتوكاتاليستي و افزايش بهرهوري در نتيجهي آن، از اهم فعاليتهاي انجامشده در اين حوزه است. در اين پژوهش، از ويژگي فوتوكاتاليستي تيتاناتباريم و اكسيدگرافن بهصورت همزمان استفاده شد. ابتدا اكسيد گرافن و تيتاناتباريم بهترتيب به روشهاي اصلاحشدهي هامرز و گرمابي سنتز شدند. سپس هيدروژلهايي از PVA و بوراكس با ويژگيهاي فيزيكي متفاوتي سنتز شده و مورد ارزيابي قرار گرفتند. براي ساخت اين هيدروژلها، پودر PVA و آب دوبارتقطير بهمدت پنج ساعت و در دماي ℃ 95 روي همزن مغناطيسي قرارگرفتند. پساز افزودن اتيلنديآمين به محلول PVA، محلول بوراكس با درصدهاي وزني متفاوتي از بوراكس، به اين محلول افزودهشد و محلول به ژل سفتي تبديل گشت. در مرحلهي بعد، كامپوزيتهايي از تيتاناتباريم، اكسيدگرافن و PVA ساختهشد. در ساخت اين هيدروژلها، محلول PVA و اكسيدگرافن با يكديگر تركيبشده و سپس سوسپانسيوني از پودر تيتاناتباريم در آب، به آنها اضافهشد. افزودن محلول بوراكس نيز در مرحلهي آخر براي تشكيل ژل صورتگرفت.
براي ارزيابي مادهي سنتزشده از آناليزهاي XRD، SEM، UV-Vis و FTIR استفاده شد. الگوي پراش اشعهي ايكس پودر تيتاناتباريم، حضور فاز اورتورومبيك را تأييد ميكرد. نتايج آناليز طيفسنجي مرئي -فرابنفش هيدروژلهاي كامپوزيتي، جذب و تخريب متيلنبلو را در نور زنون نشان ميداد. هيدروژلهاي خشكشده با وزن g02/0 در حضور cc 200 از محلول آبي متيلنبلو با غلظت ppm 20 براي مدت زمان h 2 در محيط تاريك براي رسيدن محلول به تعادل جذب- واجذب قرار دادهشد. پسازآن، ظرف حاوي محلول متيلنبلو و نمونه، تحت تابش نور زنون قرارگرفت و در فواصل زماني مشخص از آنها نمونهبرداري شد. اين نمونهها با دستگاه طيفسنجي UV-Vis مورد آناليز قرار گرفتند.
سه هيدروژل كامپوزيتي با درصدهاي متفاوتي از اكسيدگرافن و تيتاناتباريم در مدت min 150 توانستند بيشاز 50% متيلنبلو را تخريب كنند. بهترين نتيجه متعلق به هيدروژلي با 50% وزني تيتاناتباريم بود كه توانست 88% متيلنبلو را ازبين ببرد. حضور پيوندهاي متنوع كربني و اكسيدي با طيفسنجي فوريه مادون قرمز نيز تأييدشد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/07/24
-
عنوان به انگليسي
Investigating factors affecting the production of PVA/GO/BaTiO3 composite hydrogel and evaluating its photocatalytic properties
-
تاريخ بهره برداري
7/2/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زهرا زاهدي
-
چكيده به لاتين
The removal of organic water pollutants by the photocatalytic method as a green method is one of the most important topics that has been on the agenda of many researchers since 2010. Improving and developing the properties of photocatalytic materials and increasing productivity, as a result, is one of the most important activities in this field. In this research, the photocatalytic properties of barium titanate and graphene oxide were used simultaneously. First, graphene oxide and barium titanate were synthesized by modified Hamers and hydrothermal methods, respectively. Then hydrogels of PVA and borax with different physical properties were synthesized and evaluated. To make these hydrogels, PVA powder, and distilled water were mixed for five hours at a temperature of 95 ℃ on a magnetic stirrer. After adding ethylenediamine to the PVA solution, the borax solution with different weight percentages of borax was added to this solution and the solution turned into a gel. In the next step, composites of barium titanate, graphene oxide, and PVA were made. In making these hydrogels, PVA solution and graphene oxide were mixed, and then a suspension of barium titanate powder in water was added to them. Borax solution was also added in the last step to form a gel.
XRD, SEM, UV-Vis, and FTIR analyses were used to evaluate the synthesized material. The X-ray diffraction pattern of barium titanate powder confirmed the presence of an orthorhombic phase. The results of visible-ultraviolet spectroscopic analysis of composite hydrogels showed the absorption and degradation of methylene blue in xenon light. Dried hydrogels weighing 0.02 g in the presence of 200 cc of methylene blue aqueous solution with a concentration of 20 ppm for a period of 2 h were placed in a dark environment to reach the adsorption-desorption equilibrium. After that, the container containing the methylene blue solution and the sample were exposed to xenon light and samples were taken at specific time intervals. These samples were analyzed with a UV-Vis spectrometer.
Three composite hydrogels with different percentages of graphene oxide and barium titanate were able to destroy more than 50% of methylene blue within 150 min. The best result belonged to the 50% wt barium titanate hydrogel, which was able to remove 88% of methylene blue. The presence of various carbon and oxide bonds was also confirmed by Fourier infrared spectroscopy.
-
كليدواژه هاي فارسي
فوتوكاتاليست , اكسيدگرافن , تيتانات باريم , كامپوزيت , پلي وينيل الكل
-
كليدواژه هاي لاتين
photocatalyst , graphene oxide , baruim titanate , composite , polyvinyl alcohol
-
Author
zahra zahedi
-
SuperVisor
Dr. hajar ghanbari
-
لينک به اين مدرک :