30960

تهيه و شناسايي نانوكامپوزيت پروسكايت بيسموت فريت و چارچوب فلز-آلي بر پايه¬ي بيسموت براي كاربردهاي پيزوفوتوكاتاليزگري كاهش كروم (VI) و تثبيت نيتروژن تحت نور مرئي

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي معدني

1400

1402/12/21

وحيد صفري فرد

ندارم

شيمي

با توجه به خواص هم افزايي پيزوالكتريك و فوتوكاتاليزگر، پيزو فوتوكاتاليزگر راه حل جديدي براي حامل هاي بار توليد شده در طي واكنش ارائه مي دهد و مي تواند كارايي بالاتري در كاهش آلاينده هاي محيطي نشان دهد. جنبه جديد فوتوكاتاليزگر اين است كه فوتوكاتاليزگر از نور خورشيد براي تبديل گونه هاي معدني سمي به گونه هاي كم خطرتر استفاده مي كند. همچنين، جنبه جديد پيزوالكتريك اين است كه وقتي ماده پيزوالكتريك تحت فشار مكانيكي قرار مي گيرد، جابجايي القايي يون ها بارهاي الكتريكي خالص را در سراسر ماده ايجاد مي كند. در اين تحقيق، نمونه دو فلزي كلسينه شده (CBM-150) نمونه اي از BiFeO3 تهيه شده در دماي پايين است كه به صورت جزئي از چارچوب فلز-آلي Fe/Bi-BDC مشتق شده است. نوآوري كاتاليزگر مورد استفاده CBM-150 اين است كه اين كاتاليزگر توانست با هم افزايي خواص پيزوالكتريك و فوتوكاتاليزگري، استراتژي جديدي براي افزايش بازده جداسازي بار جفت الكترون/حفره توليد شده در طي واكنش ارائه دهد. نوآوري كاتاليزگر CBM-150 به گونه اي است كه توانست با لامپ زنون 20 واتي و تابش نور خورشيد، راندمان 89% و 91% را براي كاهش كروم (VI) در مدت 40 دقيقه در pH خنثي نشان دهد. CBM-150 همچنين با موفقيت μmol.L-1. g-1. h-1 04/109 آمونياك سبز را از طريق واكنش تثبيت نيتروژن توليد كرد. در نهايت، CBM-150 يك پيزو فوتوكاتاليزگر موثر و كم‌هزينه است كه مي‌تواند يك نامزد اميدواركننده براي كاهش كروم (VI) و توليد آمونياك سبز كارآمد باشد.

1403/03/27

Preparation and characterization of bismuth ferrite perovskite nanocomposite and metal-organic framework based on bismuth for piezo-photocatalysis applications of Cr(VI) reduction and nitrogen fixation under visible light

3/11/2025 12:00:00 AM

Due to the synergistic properties of piezoelectric and photocatalysis, piezo-photocatalysts provide a new solution for the charge carriers produced during the reaction and can show higher efficiency in reducing environmental pollutants. The new aspect of photocatalysis is that photocatalysis uses sunlight to convert toxic mineral species into less dangerous ones. Also, the new aspect of piezoelectricity is that when the piezoelectric material is subjected to mechanical stress, the induced displacement of ions creates net electric charges throughout the material. In this paper, the calcined bimetallic sample (CBM-150) is a sample of BiFeO3 prepared at low temperature, that is partially derived from the Fe/Bi-BDC framework. The innovation of the used CBM-150 catalyst is that this catalyst was able to provide a new strategy to increase the charge separation efficiency of electron/hole pairs produced during the reaction through the synergy of piezoelectric and photocatalytic properties. The innovation of the CBM-150 catalyst is such that it was able to show 89% and 91% efficiency for Cr(VI) reduction in a period of 40 minutes at neutral pH with a 20 W Xenon lamp and sunlight irradiation. CBM-150 also successfully produced 109.04 µmol.L-1.g-1.h-1 green ammonia through nitrogen fixation reaction. Finally, CBM-150 is an effective and low-cost piezo-photocatalyst that can be a promising candidate for the Cr(VI) reduction and efficient green ammonia production.

پيزوفوتوكاتاليزگر , فوتوكاتاليزگر , چارچوب فلز-آلي , تصفيه آب , تثبيت نيتروژن

piezo-photocatalyst , Photocatalyst , metal organic framework , water refinery , N2 fixation

Asma Mardani

Dr. Vahid Safari Fard