19816

۱۹۸۱۶

تهيه و شناسايي نانوساختارهاي بيسموتاتي برخي عناصر واسطه با استفاده از روش‏‏‏هاي سل-ژل پچيني و خوداحتراقي براي تخريب فوتوكاتاليزي رنگ‏‏هاي آزو

دكتري تخصصي

شيمي معدني

93-94

۱۳۹۷/۶/۲۰

دكتر فرانك منطقي - دكتر مسعود صلواتي

شيمي

چكيده: در اين رساله، نانوساختارهاي بيسموتاتي فلزات واسطه از جمله ZnBi38O58، Cd3Bi10O20، CuBi2O4/Bi3ClO4 و NiO/Bi2O3/Bi3ClO4 با استفاده از روش‏هاي سل-ژل خود¬احتراقي و سل-ژل پچيني تهيه شدند. در روش خود¬احتراقي براي تهيه‏ي نانوساختارهاي ZnBi38O58 و Cd3Bi10O20، اثر نوع سوخت و عوامل پوشاننده، نوع عوامل تنظيم كننده‏ي pH و نسبت مولي سوخت به مجموع فلزات مورد بررسي قرار گرفتند. هم‏چنين در روش پچيني جهت تهيه‏ي نانوكامپوزيت¬هاي CuBi2O4/Bi3ClO4 و NiO/Bi2O3/Bi3ClO4، اثر پارامترهاي نوع اسيد و عوامل كمپلكس كننده، نوع عوامل ژله‏اي كننده و نسبت مولي اسيد به مجموع فلزات مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج حاصل نشان داد كه هر يك از اين پارامترها بر روي خلوص، اندازه ذرات و مورفولوژي محصولات نهايي تأثير به‏سزايي دارند و مي¬توان با كنترل اين پارامترها به محصولي با خواص مطلوب دست يافت. در ادامه فعاليت فوتوكاتاليزگري نانوساختارها و نانوكامپوزيت‏هاي تهيه شده جهت تخريب رنگ‏هاي مونو/دي آزو تحت تابش نور مرئي مورد ارزيابي قرار گرفت. بازده‏ي تخريب نوري بالاي 90 درصدي رنگ‏هاي آزو تحت تابش نور مرئي با استفاده از نانوساختارهاي نامبرده، اين تركيبات را به¬ عنوان نامزد مناسبي جهت كاربردهاي فوتوكاتاليزگري تحت تابش نور مرئي معرفي مي¬نمايد. نانوساختارهاي سنتز شده توسط طيف‏سنجي مادون‏قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميدان (FE-SEM)، طيف‏سنجي تفرق انرژي اشعه ايكس (EDX)، طيف‏سنجي بازتابي انتشاري اشعه ايكس ماوراءبنفش-مرئي (DRS) و آناليز ترموگراويمتري (TGA) مشخصه يابي شدند.

1397/10/04

Preparation and characterization of bismuthate nanostructures of some transition elements by Pechini and Sol-gel auto combustion methods for photocatalytic degradation of Azo dyes

9/11/2019 12:00:00 AM

In this thesis, bismuthate nanostructures of transition metals, including ZnBi38O58, Cd3Bi10O20, CuBi2O4/Bi3ClO4 and NiO/Bi2O3/Bi3ClO4 using auto-combustion sol-gel and pechini sol-gel methods were prepared. In the auto-combustion method for the preparation of ZnBi38O58 and Cd3Bi10O20 nanostructures, the effect of type of fuel and capping agents, type of pH regulators and mole ratio of fuel to total metals were investigated. Also, in the pechini method for the preparation of CuBi2O4/Bi3ClO4 and NiO/Bi2O3/Bi3ClO4 nanocomposites, the effect of the type of acid and complexing agents, the type of gelling agents and the mole ratio of acid to total metals were evaluated. The results showed that each of these parameters have a significant effect on the purity, particle size and morphology of the final products, and the product with desirable properties can be achieved by controlling these parameters. In the next step, the photocatalytic activity of the prepared nanostructures and nanocomposites was evaluated for the degradation of mono/diazo dyes under visible light illumination. The photodegradation efficiency over 90% of azo dyes under visible light illumination by utilizing of the mentioned nanostructures, introduces these compounds as suitable candidates for photocatalytic applications under visible light irradiation. The as-synthesized products were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer, thermal gravimetric analysis (TGA) and energy dispersive X-ray (EDX) techniques.