شماره ركورد
27031
پديد آورنده
سروش قهرماني
عنوان
بررسي عوامل موثر بر رفتار فتوكاتاليستي و تبلور شيشه سيستم B2O3-Al2O3-TiO2-RO تهيه شده به روش ذوب و ريختهگري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي- سراميك
سال تحصيل
1397
تاريخ دفاع
1401/5/25
استاد راهنما
بيژن افتخاري يكتا - سيدامير غفاري
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
هدف از انجام اين پژوهش بررسي رفتار فتوكاتاليستي و تبلور TiO2 در سيستم شيشه B2O3-Al2O3- TiO2-RO بوده است. در اين پژوهش با ثابت در نظر گرفتن مقدار TiO2، تاثير جايگزيني ZnO، SrO و BaO مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا شيشههايي در سيستم B2O3-Al2O3-TiO2-RO (RO = ZnO, BaO, SrO)، با استفاده از روش ذوب و ريختهگري سنتز شد. نتايج حاصل از پراش پرتو ايكس (XRD) از نمونهها، آمورف بودن شيشههاي سنتز شده را تصديق كردند. سپس با استفاده از آناليز حرارتي افتراقي (DTA) دماي انتقال به شيشه (Tg) و دماي تبلور (Tc)شيشهها بررسي شد. با استفاده از دادههاي اين آناليز، شيشهها در دماهاي مختلف عمليات حرارتي شدند. در نمونه حاوي ZnO پس از عمليات حرارتي فاز روتايل متبلور شد. در ادامه به منظور تبلور فاز آناتاز دو ماده SrO و BaO در تركيب شيشه جايگزين ZnO شدند كه اين عمل منجر به تبلور جزيي فاز آناتاز شد. سپس، تركيبي از ZnO-SrO و ZnO-BaO مورد بررسي قرار گرفت كه بر اساس نتايج حاصله در اين نمونه ها فاز آناتاز فاز غالب بود. بررسي ريزساختاري نشان داد كه با جايگزين كردن BaO و SrO در تركيب شيشه به جاي ZnO ميزان تبلور فاز آناتاز در نمونههاي شيشه-سراميك افزايش و ميزان نوار ممنوعه از 5/4 به 2/3 كاهش مييابد. ارزيابي رفتار فوتوكاتاليستي نمونهها، تحت تابش پرتوهاي فرابنفش باتوان W40 و طول موج 250 تا 1100 نانومتر طي زمان 15 ساعت در دماي اتاق صورت گرفت. آلاينده رنگي متيل اورانژ با غلظت ppm 5 و حجم ml 60 در اين ارزيابي استفاده شد. بر اساس نتايج به دست آمده، ميزان تخريب آلاينده در نمونه ZnO-SrO برابر با 93 درصد بود كه بيشترين ميزان تخريب در بين نمونهها بود.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/06/21
عنوان به انگليسي
evaluation of photocatalytic and crystallization of glasses in the Al2O3-B2O3-TiO2-RO system prepared by melting method
تاريخ بهره برداري
8/16/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سروش قهرماني
چكيده به لاتين
The purpose of this research was to investigate the effect of TiO2 and various RO oxides on the photocatalytic and crystallization behaviors in Al2O3-B2O3-TiO2-RO glass system. At first, the Al2O3-B2O3-TiO2-RO system (RO= ZnO, BaO, SrO) was synthesized using the casting method. Using the data extracted from DTA, glasses were heated at different temperatures. In the sample containing ZnO, rutile was crystallized after heat treatment. In order to crystallize the anatase phase, SrO and BaO were replaced in expense of ZnO in the glass composition, which led to partial crystallization of the anatase phase. Further more, the result showed that a combination of ZnO/SrO and ZnO/BaO was more effective, and in glasses which contain them anatase was the dominant phase. Microstructural analysis showed that by substituting BaO and SrO in the composition of glass instead of ZnO, the amount of anatase crystallization in glass-ceramics increases and the amount of band gap decreases from 4.5 to 3.2. The photocatalytic activity of samples was evaluated by decomposing aqueous methylene orange solution (5 ppm) under visible light (40 W) with wavelength 250-1100 nm for 15h at room temperature. Based on the results, the pollutant degradation rate in the ZnO/SrO sample was equal to 93%, which was the highest degradation rate among the samples.
كليدواژه هاي فارسي
فتوكاتاليست , تيتانيوم دي اكسيد , شيشه-سراميك , آناتاز
كليدواژه هاي لاتين
photocatalyst , Titanium dioxide , glass-ceramic , Anatase
Author
Soroush Ghahramani
SuperVisor
Bijan EftekhariYekta