شماره ركورد
33953
پديد آورنده
حسام الدين حجت شمامي
عنوان
طراحي و سنتز كامپوزيت تركيبات نقره و چارچوبهاي فلز– آلي بر پايه زيركونيوم براي حذف فوتوكاتاليستي آلايندههاي محيطي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي آلي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/07/23
استاد راهنما
دكتر صادق رستم نيا
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
شيمي
چكيده
در اين پژوهش، يك نانوكامپوزيت فوتوكاتاليستي نوين با هدف افزايش كارايي در تخريب آلايندههاي آلي مقاوم در محيطهاي آبي، طراحي، سنتز و شناسايي شد. در اين راستا، ابتدا چارچوب فلز-آلي MOF-808بر پايه زيركونيوم سنتز گرديد و سپس با استفاده از روشهاي اصلاح پسا سنتزي (Post-Synthetic Modification) ، ليگاند آلي بيسموتيول (Bismuththiol) بر روي سطح آن قرار گرفت. در مرحله نهايي، كامپوزيتهاي ناجورساختارMOF-808-Bismuthiol@AgI با درصدهاي وزني مختلف از نقره يديد (AgI) تهيه شدند. ساختار، مورفولوژي و خواص نوري فوتوكاتاليستهاي سنتز شده با استفاده از تكنيكهاي مشخصهيابي مانند XRD، SEM، FT-IR و DRS مورد تأييد قرار گرفت.
عملكرد فوتوكاتاليستي كامپوزيتها در حذف دو آلاينده رايج، شامل رنگ رودامين بي (Rhodamine B) و آنتيبيوتيك تتراسايكلين (Tetracycline)، تحت تابش نور مرئي ارزيابي گرديد. نتايج نشان داد كه ايجاد ساختار ناهمجوش نوع Z-scheme بين AgI و MOF اصلاحشده، جداسازي فضايي و مؤثر حاملهاي بار (الكترون-حفره) را تسهيل ميكند. اين مكانيسم پيشرفته منجر به توليد حداكثري گونههاي اكسيژن فعال (ROS)، بهويژه راديكالهاي هيدروكسيل و سوپراكسيد، بهعنوان عوامل اصلي اكسيدكننده ميگردد. اين گونههاي فعال با حمله به ساختار مولكولي آلايندهها، باعث تخريب آنها شده و كارايي فرايند را به طور چشمگيري افزايش ميدهند. بررسيها حاكي از آن بود كه درصد بهينة AgI براي تخريب هر آلاينده متفاوت است؛ بهطوريكه كامپوزيت حاوي 30 درصد وزني AgI بالاترين كارايي را در حذف رودامين بي از خود نشان داد، درحاليكه كامپوزيت با 15 درصد وزني AgI عملكرد بهتري در تخريب تتراسايكلين داشت. اين يافتهها، پتانسيل بالاي اين نانوكامپوزيت جديد را براي كاربرد در تصفيه پسابهاي صنعتي و دارويي اثبات ميكند. نتايج بهدستآمده نشان ميدهد كه تخريب رودامين بي و تتراسايكلين در زمان 150 دقيقه به ترتيب %99.8 و %95.1 صورت پذيرفت.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/05
عنوان به انگليسي
Design and synthesis of silver compound composites and zirconium-based metal-organic frameworks for the photocatalytic removal of environmental pollutants
تاريخ بهره برداري
10/15/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حسام الدين حجت شمامي
چكيده به لاتين
In this study, a novel photocatalytic nanocomposite was designed, synthesized, and characterized with the aim of enhancing the efficiency of degrading persistent organic pollutants in aqueous environments. To this end, a zirconium-based metal–organic framework (MOF-808) was first synthesized, and subsequently modified through post-synthetic modification by anchoring an organic bismuthiol ligand onto its surface. In the final step, heterostructured composites of MOF-808-Bismuthiol@AgI with varying weight percentages of silver iodide (AgI) were prepared. The structure, morphology, and optical properties of the synthesized photocatalysts were confirmed using characterization techniques such as XRD, SEM, FT-IR, and DRS.
The photocatalytic performance of the composites was evaluated for the removal of two common pollutants, namely the dye Rhodamine B and the antibiotic Tetracycline, under visible-light irradiation. The results revealed that the formation of a Z-scheme heterojunction between AgI and the modified MOF facilitated efficient spatial separation of photogenerated charge carriers (electrons and holes). This advanced mechanism led to the enhanced generation of reactive oxygen species (ROS), particularly hydroxyl and superoxide radicals, which act as the main oxidative agents. These active species attack the molecular structure of pollutants, thereby accelerating their degradation and significantly improving the overall photocatalytic efficiency. It was further observed that the optimal AgI loading depended on the type of pollutant; the composite containing 30 wt% AgI exhibited the highest efficiency for Rhodamine B degradation, while the composite with 15 wt% AgI demonstrated superior performance in Tetracycline removal. These findings highlight the high potential of this newly developed nanocomposite for application in the treatment of industrial and pharmaceutical wastewater. Remarkably, degradation efficiencies of 99.8% for Rhodamine B and 95.1% for Tetracycline were achieved within 150 minutes of visible-light irradiation.
كليدواژه هاي فارسي
چارچوبهاي فلز-آلي/ فوتوكاتاليست/ تركيبات نقره/ آلايندههاي محيطي
كليدواژه هاي لاتين
Metal–organic frameworks (MOFs) / Photocatalyst / Silver-based composites / Environmental pollutants
Author
Hesam Al-Din Hojjat Shamami
SuperVisor
Dr. Sadegh Rostamnia