31342

تثبيت نانوكامپوزيت‌هايي برپايه چارچوب‌هاي فلز-آلي بر روي بستر پلي وينيليدين فلوريد با هدف حذف آلاينده‌هاي آبي از طريق واكنش‌هاي كاتاليزگري نوري

كارشناسي ارشد

نانو شيمي

1401

1403/6/10

دكتر وحيد صفري فرد

ندارم

شيمي

كروم(VI) يكي از مهم¬ترين آلاينده‌هاي معدني در آب است كه مي¬تواند براي سلامت انسان و محيط زيست مضر باشد. كاتاليزگري نوري، يك را¬ه¬ حل¬ اميدواركننده براي حذف كروم(VI) از آب ارائه مي¬دهد. چارچوب¬هاي فلز- آلي بر پايه سريم (Ce-MOF) به دليل پايداري در آب و مكان¬هاي فعال فراوان، به طور گسترده در تصفيه آب استفاده مي¬شوند. استفاده از شكل پودري چارچوب¬هاي فلز-آلي با چالش¬هاي مختلفي همچون تجمع ذرات، بازيابي دشوار و آلودگي ثانويه روبه¬رو است. براي حل اين چالش¬ها، Ce-BDC با موفقيت بر روي بستر پلي وينيليدين فلورايد (PVDF) تثبيت شد و به عنوان يك فيلم كاتاليزگر نوري براي كاهش كروم(VI) مورد استفاده قرار گرفت. همچين، عوامل موثر بر واكنش كاهش كروم(VI) از جمله غلظت اوليه كروم(VI)، pH اوليه، نوع به دام اندازنده و مقدار كاتاليزگر نوري تحت نور مرئي بررسي شد. در اين مطالعه، تأثير اتيلن دي آمين تترا استيك اسيد(EDTA) به عنوان يك به دام اندازنده حفره در كاهش كروم(VI) به كروم(III) مورد بررسي قرار گرفت.تحت شرايط بهينه واكنش (2 pH ، غلظت ppm 20 از محلول آلاينده¬ي اوليه، مقدار بارگذاري 04/.0 گرم Ce-BDC در بستر پليمري) فيلم كاتاليزگري نوري به بازدهي 99/95 درصد دست يافت. علاوه بر اين فيلم كامپوزيتي Ce-BDC/PVDF، 52/82 درصد كروم(VI) را حتي پس از چهار چرخه واكنش متوالي، كاهش مي¬دهد كه نشان دهنده پايداري خوب آن است.

1403/07/23

Stabilization of nanocomposites based on metal-organic frameworks on polyvinylidene fluoride substrate with the aim of removing water pollutants through photocatalytic reactions

9/1/2025 12:00:00 AM

Chromium(VI) is one of the most important mineral pollutants in water, which can be harmful to human health and the environment. Photocatalysis offers a promising solution for the removal of chromium(VI) from water. Metal-organic frameworks based on cerium (Ce-MOF) are widely used in water purification due to their stability in water and numerous active sites. The use of powdered forms of metal-organic frameworks faces various challenges such as particle aggregation, difficult recovery, and secondary pollution. To address these challenges, Ce-BDC was successfully stabilized on a polyvinylidene fluoride (PVDF) substrate and used as a photocatalytic film for the reduction of chromium(VI). Additionally, factors affecting the reduction reaction of chromium(VI), including the initial concentration of chromium(VI), initial pH, type of scavenger, and amount of photocatalyst under visible light were investigated. In this study, the effect of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) as a hole scavenger in the reduction of chromium(VI) to chromium(III) was examined. Under optimal reaction conditions (pH 2, 20 ppm concentration of the initial pollutant solution, and a loading amount of 0.04 grams of Ce-BDC on the polymer substrate), the photocatalytic film achieved an efficiency of 95.99%. Furthermore, the Ce-BDC/PVDF composite film reduced 82.52% of chromium(VI) even after four consecutive reaction cycles, indicating its good stability.

كاتاليزگر نوري، چارچوب¬هاي فلزي-آلي، يون كروم(VI)، فيلم كامپوزيتي

Photocatalysis, Metal-Organic Frameworks, Hexavalent chromium, Composite film.

Zahra valizadeh

Dr Vahid safarifard