33269

كاهش آلاينده Cr(VI) با استفاده از فوتوكاتاليست N-g-C3N4/CuWO4 فعال شده با نور مرئي بر پايه مكسين Ti3C2

كارشناسي ارشد

فيزيك

1400

1403/7/15

دكتر رضوانه امراللهي بيوكي

ندارم

فيزيك

در سال‌هاي اخير آلودگي منابع آبي به يك مسله مهم در دنيا تبديل شده‌است. كروم(VI) موجود در پساب‌هاي صنعتي به تهديدي براي زيست‌بوم و سلامت انسان تبديل شده است. در مطالعه حاضر، نيمه‌هادي N-g-C3N4/CuWO4 و N-g-C3N4/CuWO4/Ti3C2 مبتني‌ بر اتصال ناهمگون با استفاده از دو مرحله سنتز، تهيه و براي كاهش كروم(VI) استفاده شد. در فرآيند آماده‌سازي ابتدا نيتروژن به g-C3N4 دوپ شد سپس با CuWO4 كامپوزيت شد، در مرحله بعد براي ساخت ماده اصلي از مكسين استفاده كرديم و نيمه‌هادي مورد نظر را بر روي بستر مكسين Ti3C2 رشد داديم و براي كاهش يون‌هاي كروم (VI) از آن استفاده كرديم كه به بازده مورد قبولي رسيديم. كاتاليزور نوري سنتز شده به كمك آناليزهاي پراش اشعه ايكس (XRD)، اندازه‌گيري طيف عبوري در ناحيه طيفي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، طيف‌بيني پراش انرژي پرتو ايكس (EDS)، اندازه گيري طيف بازتاب-عبوري پخشي (DRS)، طيف سنجي فوتولومينسانس(PL)، ميانگين اندازه هيدروديناميك مجموعه ذرات(DLS ) و همچنين UV-Vis جهت مقايسه غلظت كروم، مشخصه‌يابي شد. نتايج حاصل شده گوياي توانايي خوب نوري براي جذب محدوده طول موج مرئي پايدار و توليد عوامل كاهنده جهت كاهش آلاينده كروم (VI) است. در اين پژوهش اثر مكسين نيز به عنوان يك هادي متخلخل با نسبت مساحت به جرم بالا مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت و تخريب76 درصدي حاصل شد. با توجه به نتايج حاصل شده مي‌توان به اين مهم استناد كرد كه سازوكار پيشنهادي مي‌تواند به عنوان يك رويكرد كارآمد براي اصلاح پساب‌هاي آلوده به كروم(VI) و كمك به حفاظت از محيط زيست پايدار، مورد استفاده قرار گيرد.

1404/01/30

Reduction of Cr(VI) pollutant using visible light-activated N-g-C3N4/CuWO4 photocatalyst based on Ti3C2 mxene

10/6/2025 12:00:00 AM

In recent years, water pollution has become an important issue in the world. Chromium (VI) in industrial wastewater has become a threat to the ecosystem and human health. In the present study, N-g-C3N4/CuWO4 and N-g-C3N4/CuWO4/Ti3C2 semiconductors based on heterogeneous bonding were prepared using two synthesis steps and used for chromium(VI) reduction. In the preparation process, we first doped nitrogen to g-C3N4, then composited it with CuWO4, in the next step, we used maxine to make the main material, and we grew the desired semiconductor on Ti3C2 mxene, and to reduce chromium ions (VI ) we used it and we got an acceptable yield. The synthesized photocatalyst was analyzed by X-ray diffraction (XRD), transmission spectrum measurement in the Fourier transform infrared spectral region (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray energy diffraction spectroscopy (EDS) and reflection spectrum measurement. Diffuse transmission (DRS),UV-Vis and PL and DLS were characterized. The obtained results show the good ability of light to absorb stable visible wavelength range and produce reducing agents to reduce chromium (VI) pollutant. In this research, the mxene effect was also investigated and compared as a porous conductor with a high area-to-mass ratio. According to the obtained results, it can be cited that the proposed mechanism can be used as an efficient approach for the treatment of chromium(VI)-contaminated waste water and help to protect the sustainable environment.

نيمه‌هادي، مكسين، كاتاليزورنوري، كاهش يون كروم (VI)، نور مرئي

Semiconductor, mxene, catalysis, chromium (VI) ion reduction, visible light

maryam zali

Dr. Rezvaneh Amrollahi