18490

۱۸۴۹۰

سنتز ، شناسايي و بررسي فعاليت كاتاليزگري نوري نانوكامپوزيت گرافن-BiVO4 حساس شده با پورفيرين و متالوپورفيرين

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

آذر ماه ۱۳۹۶

دﻛﺘﺮ رﺣﻤﺖ اﷲ رﺣﻴﻤﻲ

شيمي

در اين پروژه تحقيقاتي، بيسموت وانادات (BiVO4) با درصد¬هاي مختلف گرافن كامپوزيت شده است. بررسي¬هاي فتوكاتاليستي نشان داد كه نانو كامپوزيت بيسموت وانادات گرافن (BVG) با 5/0 % گرافن فعاليت فتوكاتاليستي بالاتري در ميان نانو كامپوزيت¬هاي سنتز شده دارد. نمونه BVG توانست آلاينده رنگي نارنجي متيل با غلظت mgL-1 10 را در مدت 180 دقيقه به طور كامل تحت تابش نور مريي تخريب كند. براي بهبود فعاليت فتوكاتاليستي تحت تابش نور مريي، نانو كامپوزيت آماده شده با پورفيرين و متالوپورفيرين به عنوان جاذب قوي نور مريي حساس شد. روش¬هاي متفاوتي براي اتصال مولكول پورفيرين به سطح بيسموت وانادات بررسي شده است. BVG حساس شده با پورفيرين و متالوپورفيرين براي تخريب نارنجي متيل و 2،4- دي كلروفنول تحت تابش نورمريي استفاده شد. كاتاليست BVG-P و BVG-SnP توانست نارنجي متيل و 2،4- دي كلروفنول را در مدت 180 دقيقه و 240 دقيقه و 45 دقيقه و 60 دقيقه بطور كامل تخريب كند. حضور پورفيرين و متالوپورفيرين در فتوكاتاليست¬هاي سنتز شده مربوط به سينتيك بهتر فرآيند فتوكاتاليستي نسبت به نانوكامپوزيت BVG مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: بيسموت وانادات، گرافن اكسيد، فتوكاتاليزور، پورفيرين، متالوپورفيرين.

1396/11/27

9/1/2018 12:00:00 AM

In this work, the synthesized BiVO4 was composed with several contents of graphene. Photocatalysis investigations determine that the prepared BiVO4-graphene (BVG) nanocomposite with 0.5% of graphene has higher photocatalytic activity among the synthesized nanocomposites. This sample (BVG) completely destructs methyl orange dye pollutant with 10 mgL-1 concentration in 180 min under visible light irradiation. To improve the photocatalytic activity under visible light irradiation, the prepared nanocomposite was photosensitized with porphyrin and metalloporphyrin as strong light harvesting agent. Several methods were investigated to effectively combine the porphyrin molecule on the BiVO4 surface. The obtained BVG photosensitized with porphyrin (BVG-P) and metalloporphyrin (BVG-SnP) via the optimum method was used to destruct of 10 mgL-1 methyl orange (MO) and 2, 4-dichlorophenole (DP) under visible light irradiation. The BVG-P and BVG-SnP catalyst completely destructs MO and DP in 180 min and 240 min and 45 min and 60 min respectively. It is notable that the presence of porphyrin and metalloporphyrin in the prepared photocatalyst led to the better kinetic in photocatalysis process rather than BVG nanocomposit. Furthermore, the photodegradation mechanism over the prepared BVG-P and BVG-SnP is discussed in details. Keywords: Graphene, BiVO4, Porphyrin, Metalloporphyrin, Photocatalysis, Visible light