14764

14764

سنتز و شناسايي تركيبات جديد نانوكامپوزيت پورفيرين-گرافن-TiO2 و بررسي فعاليت كاتاليزگري نوريآن‌ها براي تخريب نارنجي متيل و غيرفعال‌سازي باكتري اشريشياكولي

دكتري

معدني

مهر1394

مهر1394

دكتر رحمت اله رحيمي

دكتر علي مرسلي - دكتر علي غفاري نژاد

شيمي

چكيده در مرحله‌ي اولپژوهش حاضر،گرافن اكسيد از پيش‌ماده‌ي گرافيت با استفاده از روش هامر سنتز شد. صحت روش سنتز گرافن اكسيد، از طريق آناليز‌هاي طيف‌سنجي زير قرمز تبديل فوريه، رامان، الگوي پراش اشعه‌ي ايكس و ميكروسكوپ نيروي اتمي مورد تاييد قرار گرفت. به منظوراحياي گرافن اكسيد از روش ساده‌ي هيدروترمال استفاده شد. گرافن سنتزي از طريق آناليزهاي طيف‌سنجي زير قرمز تبديل فوريه، رامان و الگوي پراش اشعه‌ي ايكس شناسايي شد. سپس نانوكامپوزيت‌هاي گرافن-TiO2با سه تركيب درصد 1، 3 و 5%از گرافن با روش ساده و تك‌مرحله‌اي هيدروترمال سنتز شد. نتايج تخريب نوري رنگ نارنجي متيل و پاسخ‌هاي جريان نوري نشان داد كه نانوكامپوزيت گرافن-TiO2با 3% از گرافنكه TG(3%) نامگذاري شده است، بيشترين فعاليت نوري را در نور مرئي دارد. به منظوربهره‌برداري بيشتر از ناحيه‌ي نور مرئي، تركيب كامپوزيتي حاصله با استفاده ازتتراكيس(4-كربوكسي فنيل)پورفيرينو كمپلكس قلع آنحساس شد. تركيب‌هاي سنتز شده به اختصار TGP و TGSP نام گذاري شدند. نتايج تخريب نوري نارنجي متيل و پاسخ‌هاي جريان نوري تعيين نمود كه كمپلكس قلع تتراكيس(4-كربوكسي فنيل)پورفيرين در افزايش فعاليت كاتاليزگري نوري بسيار موثر بوده است. تركيب TGP 93% از رنگ نارنجي متيل را دربازه ي زماني 240 دقيقه و تركيب TGSP 100% از رنگ نارنجي متيل را در بازه ي زماني 180 دقيقه تحت تابش مور مرئي تخريب نمودند. تركيب‌هاي نانوكامپوزيتي حاصله، در غيرفعال‌سازي آلاينده‌ي ميكروبي باكترياشريشياكولي به شيوه‌يكاتاليزگري نوري نيز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج مربوطه نشان دادند كه تركيب‌هايTGP و TGSP به ميزان 64 و 99ر99%از باكتري اشريشياكولي را در مدت زمان به ترتيب 440 و 260دقيقه از بين بردند. در مرحله‌ي بعدي كار، با توجه به كارآيي فوق العاده‌يچارچوب‌‌هايفلز-آلي در فرايندهاي كاتاليزگري نوري، چارچوب‌فلز-آليتتراكيس(4- كربوكسي فنيل)پورفيرين و فلز آلومينيوم سنتز شد. صحت روش سنتز از طريق آناليزهاي طيف‌سنجي زير قرمز تبديل فوريه، الگوي پراش اشعه‌ي ايكس، اندازه‌گيري مساحت سطح، طيف‌سنجي انعكاسينفوذي و ريخت‌شناسي مورد تاييد قرار گرفت. براي اولين بار نانوكامپوزيت‌هايچارچوب‌فلز-آليسنتز شده با TG(3%) با تركيب درصدهاي 5، 10 و 15%از تركيب TG تهيه شدند. تركيب‌هاي حاصله با استفاده از آناليزهاي طيف‌سنجي زير قرمز تبديل فوريه، الگوي پراش اشعه‌ي ايكس، اندازه‌گيري مساحت سطح، طيف‌سنجي انعكاسي نفوذي و ريخت‌شناسيشناسايي شدند. فعاليت كاتاليزگري نوريتركيب‌هاي سنتز شده در تخريبآلاينده‌ي رنگينارنجي متيل به شيوه‌ي كاتاليزگري نوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تركيب چارچوب‌فلز-آلي با 10%نانوكامپوزيتTG(TCPP-Al/TG-10%) بيشترين فعاليت كاتاليزگري نوري را داشت. با توجه به نتايج به دست آمده از بررسي فعاليت كاتاليزگري نوري تركيب TGSP، به منظور بهبود فعاليت كاتاليزگري نوري تركيب نانوكامپوزيتي TCPP-Al/TG-10%، آن را با تركيب SnCl2.4H2O واكنش داديم. تركيب حاصله 96% از آلاينده‌ي رنگي نارنجي متيل را در مدت زمان240دقيقه تخريب نمود. واژه‌هاي كليدي:كاتاليزگر نوري، پورفيرين، گرافن، TiO2، چارچوب‌فلز-آلي، تخريب نوري، غيرفعال‌سازي به شيوه‌ي كاتاليزگري نوري