-
شماره ركورد
33496
-
پديد آورنده
مهدي حيدري گلفزاني
-
عنوان
سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت مغناطيسي كربن نيتريد گرافيتي (MxMyO4/g-C3N4) بهينه شده با اكسيد فلزي و پورفيرين براي تخريب فتوكاتاليزگري آلاينده¬ها و واكنش اكسايش الكل¬ها
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
نانوشيمي
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1404/02/30
-
استاد راهنما
دكتر رحمت اله رحيمي
-
استاد مشاور
دكتر محبوبه رباني
-
دانشكده
شيمي
-
چكيده
در اين پروژه، ابتدا نانوكامپوزيت مغناطيسي (CF) g-C3N4/ZnFe2O4 با سه روش متفاوت
هم¬رسوبي (با دو پيش ماده مختلف) و آب گرمايي سنتز گرديد تا تاثير نوع روش انتخابي بر ريخت¬شناسي و بازدهي واكنش هاي فتوكاتاليزگري و اكسايش الكل¬ها مورد بررسي قرار گيرد. نتايج به¬دست آمده نشان داد كه تركيبي كه با روش هم¬رسوبي تهيه مي¬شود بهترين عملكرد را در انجام واكنش¬هاي ياد شده از خود نشان مي¬دهد. براي تأمين انرژي لازم براي انجام فرآيند فتوكاتاليزگري و واكنش اكسايش الكل¬ها از لامپ LED با توان 15 وات استفاده شد. از واكنش فتوكاتاليزگري براي تخريب سه آلاينده¬ي كاتيوني متيلن بلو (MB)، آنيوني متيل¬اورانژ (MO) و خنثي 4-نيتروفنول (4-NP) استفاده شد كه بهترين عملكرد در تخريب رنگدانه¬ي
متيلن بلو و به ميزان 63% بدست آمد. همچنين از اين فتوكاتاليزگر به منظور اكسايش الكل¬ها نيز مورد استفاده قرار گرفت كه بهترين بازده در مورد بنزيل االكل با درصد تبديل 89% بدست آمد. درادامه، جهت بهبود عملكرد نانوكامپوزيت تركيب تتراكيس (4-كربوكسي فنيل) پورفيرين (TCPP) تهيه شده به آن اضافه شد و نانوكامپزيت جديد با عنوان (CFP) g-C3N4/ZnFe2O4 /TCPP نامگذاري گرديد. از آنجايي كه تركيبات پورفيريني جاذب مناسبي براي نور مريي است، استفاده از آن منجر به افزايش بازدهي تخريب آلاينده¬ها و واكنش اكسايش الكل¬ها به¬ترتيب به ميزان تقريبي 76% و 96% شد. عامل ديگري كه براي بهبود عملكرد در نظر گرفته شد افزودن اكسيد فلزي تنگستن اكسيد (WO3) بود كه اين تركيب نيز با توجه به تسهيل برقراري جريان الكترون در ساختار مورد نظر تاثير قابل توجهي در بازدهي واكنش¬هاي مذكور بر جاي گذاشت كه اين نانوكامپوزيت جديد (CFWP) g-C3N4/ZnFe2O4/WO3/TCPP ناميده شد. براي مشخص نمودن درصد مناسب براي WO3 براي افزون به نانوكامپوزيت مورد نظر بهينه سازي صورت گرفت و درصدهاي جرمي 6، 8 و 10 مورد ارزيابي قرار گرفت و نتيجه¬ي مطالعات نشان داد كه اضافه كردن آن با ميزان درصد وزني 8% بهترين نتايج را در بازدهي هر دو واكنش تخريب فتوكاتاليزگري و اكسايش الكل¬ها در پي خواهد داشت. و مقادير بازدهي آن¬ها را به¬ترتيب به 88% و 98% رساند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/19
-
عنوان به انگليسي
Synthesis and characterization of magnetic graphitic carbon nitride nanocomposite (MxMyO4/g-C3N4) modified with metal oxide and porphyrin for photocatalytic degradation of pollutants and alcohol oxidation reaction
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهدي حيدري گلفزاني
-
چكيده به لاتين
In this project, magnetic nanocomposite (CF) g-C3N4/ZnFe2O4 was first synthesized by three different methods: coprecipitation (with two different precursors) and hydrothermal, in order to investigate the effect of the selected method on the morphology and efficiency of photocatalysis and alcohol oxidation reactions. The results indicated that the composite prepared by the coprecipitation method showed the best performance in performing the aforementioned reactions. A 15 W LED lamp was used to provide the necessary energy for the photocatalysis and alcohol oxidation processes. The photocatalytic reaction was used to degrade three polluting dyes: cationic methylene blue (MB), anionic methyl orange (MO), and neutral 4-nitrophenol (4-NP), with the best performance in the degradation of methylene blue pigment being 63%. This photocatalyst was also used for the oxidation of alcohols, with the best efficiency being obtained for benzyl alcohol with a conversion percentage of 89%. Next, to improve the performance of the nanocomposite, the prepared tetrakis (4-carboxyphenyl) porphyrin (TCPP) compound was added to it and the new nanocomposite was named (CFP) g-C3N4/ZnFe2O4/TCPP. As porphyrin compounds are suitable absorbers for visible light, its use led to an increase in the efficiency of pollutant degradation and alcohol oxidation reaction by approximately 76% and 96%, respectively. Another factor that was considered to improve the performance was the addition of tungsten oxide (WO3), which also had a significant effect on the efficiency of the aforementioned reactions due to the facilitation of electron flow in the desired structure. This new nanocomposite was named
g-C3N4/ZnFe2O4/WO3/TCPP (CFWP). To determine the appropriate percentage of WO3 to be added to the desired nanocomposite, optimization was carried out and weight percentages of 6, 8 and 10 were evaluated, and the results of the studies showed that adding it at a rate of 8% will result in the best results in the efficiency of both photocatalytic degradation and alcohol oxidation reactions.
-
كليدواژه هاي فارسي
نانوكامپوزيت , پورفيرين , فتوكاتاليزگر , اكسايش الكل ها , كاتاليزگر ناهمگن
-
كليدواژه هاي لاتين
Nanocomposite , Porphyrin , Photocatalyst , Alcohols oxidation , Heterogeneous catalyst
-
Author
Mahdi Heidari-Golafzani
-
SuperVisor
Rahmatollah Rahimi
-
لينک به اين مدرک :