• شماره ركورد
    34317
  • پديد آورنده

    مائده حسين زاده

  • عنوان
    بررسي تاثير پارامترهاي سنتز كامپوزيت تيتانيم دي اكسيد و بيسموت وانادات جهت حذف آلاينده هاي آلي
  • مقطع تحصيلي
    ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي
  • سال تحصيل
    1404
  • تاريخ دفاع
    1404/09/17
  • استاد راهنما
    آقاي دكتر سيد مرتضي مسعودپناه- آقاي دكتر اميرمحمود بخشايش
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مواد
  • چكيده
    آلاينده‌هاي آلي پايدار به‌دليل سميت و اثرات زيست‌محيطي بلندمدت، چالشي جدي براي منابع آبي محسوب مي‌شوند. در اين پژوهش، به‌منظور توسعه‌ي فتوكاتاليست كارآمد تحت نور مرئي، كامپوزيت BiVO₄/TiO₂ به روش سنتز احتراقي محلولي با سوخت اوره تهيه و بررسي شد. ابتدا TiO₂ با سوخت‌هاي مختلف (اوره، گلايسين و اسيدسيتريك) سنتز و مقايسه گرديد؛ نمونه‌ي TiO₂-اوره به‌دليل رفتار فتوكاتاليستي بهتر (و نيز ويژگي‌هاي نوري/ساختاري مناسب‌تر نسبت به ساير سوخت‌ها) به‌عنوان پايه‌ي كامپوزيت انتخاب شد. سپس كامپوزيت‌هاي BiVO₄/TiO₂ با نسبت‌هاي وزني مختلف (10 تا 50٪ BiVO₄) سنتز شدند. نتايج XRD و FESEM تشكيل موفق فازهاي دوگانه و ايجاد پيوند ناهمگون پايدار را تأييد كرد. نتايج DRS و PL نشان داد كه افزودن BiVO₄ موجب گسترش جذب به ناحيه مرئي و كاهش انرژي باندگپ تا حدود eV 4/2 شده است؛ هدف از اين كاهش باندگپ، افزايش جذب نور مرئي و در نتيجه افزايش توليد حامل‌هاي بار مؤثر و بهبود فعاليت فتوكاتاليستي بود. آزمون‌هاي فتوكاتاليستي تحت نور مرئي نشان داد كه كامپوزيت 30٪ BiVO₄/TiO₂ بهترين عملكرد را داشته و در شرايط قليايي حدود 95٪ و در محيط اسيدي حدود 70٪ رنگ متيلن بلو را تجزيه كرد كه به جداسازي مؤثر الكترون–حفره و انتقال بار در فصل مشترك نسبت داده مي‌شود. براي ارزيابي خواص ضدباكتريايي، آزمون شمارش سلول زنده عليه باكتري‌هاي گرم‌مثبت و گرم‌منفي انجام شد. نتايج نشان داد كه TiO₂-اوره و كامپوزيت BiVO₄/TiO₂30% بيشترين فعاليت ضدباكتريايي را داشته و در غلظت ppm 5000 ، ميزان مهار رشد باكتري‌ها حدود 99%/99 به‌دست آمد كه به توليد گونه‌هاي فعال اكسيژن و تخريب ديواره سلولي نسبت داده مي‌شود. در مجموع، روش سنتز احتراقي محلولي با سوخت اوره روشي سريع، اقتصادي و كارآمد براي توليد كامپوزيت‌هاي BiVO₄/TiO₂ با عملكرد بالا در تصفيه آلاينده‌ها معرفي مي‌شود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/10/14
  • عنوان به انگليسي
    Investigation of the Effect of Synthesis Parameters of Titanium Dioxide–Bismuth Vanadate Composite for the Removal of Organic Pollutants
  • تاريخ بهره برداري
    12/18/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مائده حسين زاده

  • چكيده به لاتين
    Persistent organic pollutants pose a serious challenge to water resources due to their toxicity an‎d long-term environmental impacts. In this study, a BiVO₄/TiO₂ composite photocatalyst was synthesized via the solution combustion method using urea as fuel, aiming to develop an efficient visible-light-driven photocatalyst. Initially, TiO₂ was synthesized using different fuels (urea, glycine, an‎d citric acid) an‎d comparatively eva‎luated; the urea-derived TiO₂ exhibited superior photocatalytic performance along with more favorable optical an‎d structural properties an‎d was therefore selec‎ted as the composite support. Subsequently, BiVO₄/TiO₂ composites with various BiVO₄ weight ratios (10–50 wt%) were prepared. XRD an‎d FESEM analyses confirmed the successful formation of the dual-phase structure an‎d a stable heterojunction between TiO₂ an‎d BiVO₄. UV–Vis DRS an‎d PL results revealed that the incorporation of BiVO₄ extended light absorption into the visible region an‎d reduced the ban‎dgap energy to approximately 2/4 eV This ban‎dgap narrowing was intentionally achieved to enhance visible-light utilization, promote effective charge carrier generation, an‎d improve photocatalytic activity. Photocatalytic experiments under visible-light irradiation demonstrated that the 30 wt% BiVO₄/TiO₂ composite exhibited the highest performance, achieving approximately 95% degradation of methylene blue under alkaline conditions an‎d about 70% under acidic conditions, which is attributed to efficient charge separation an‎d interfacial charge transfer. The antibacterial properties were eva‎luated using the viable cell counting method against both Gram-positive an‎d Gram-negative bacteria. The results indicated that urea-derived TiO₂ an‎d the 30 wt% BiVO₄/TiO₂ composite showed the highest antibacterial activity, achieving approximately 99/99% bacterial growth inhibition at a concentration of 5000 ppm. This activity is attributed to the generation of reactive oxygen species an‎d subsequent disruption of bacterial cell walls. Overall, solution combustion synthesis using urea is demonstrated to be a rapid, cost-effective, an‎d efficient approach for producing BiVO₄/TiO₂ composites with high photocatalytic an‎d antibacterial performance for pollutant remediation.
  • كليدواژه هاي فارسي
    سنتز احتراقي , تيتانيم دي اكسيد , بيسموت وانادات , كامپوزيت , فتوكاتاليست
  • كليدواژه هاي لاتين
    Combustion synthesis, Titanium dioxide, Bismuth vanadate, Composite, Photocatalyst
  • Author
    Maedeh Hosseinzadeh
  • SuperVisor
    Dr. Seyyed Morteza Masoudpanah Dr. Amirmahmoud Bakhshayesh