حذف فوتوکاتالیزوری پتاسیمآمیلزنتات با استفاده از نانوکامپوزیت بسپار/اکسید فلزی g-C₃N₄/CuO تحت نور مرئی | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Volume 8, Issue 4 - Serial Number 30, Autumn 1403, Pages 46-54 PDF (1.03 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| سید امیررضا اجاق; رضا پورصالحی* | ||
| تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده معدن و مواد، گروه نانو مواد | ||
| Abstract | ||
| موضوع تحقیق: در این مطالعه، نانوساختار اتصال ناهمگون بسپار/اکسید فلزی کربننیترید گرافیتی (g-C₃N₄) و اکسیدمس (CuO) با هدف ارزیابی کارایی فوتوکاتالیزوری آن در تجزیه رنگهای آلی (مانند رودامینبی) و پتاسیم آمیل زنتات (PAX) زیر تابش نور مرئی سنتز و مطالعه شد. هدف اصلی، بهبود عملکرد فوتوکاتالیزوری از طریق ترکیب این دو نیمهرسانا و مطالعه عوامل مختلف مانند دمای عملیات حرارتی بود. روش تحقیق: برای سنتز نانوساختار اتصال ناهمگون g-C₃N₄/CuO، از روش عملیات حرارتی استفاده شد. g-C₃N₄ از طریق بسپارش اوره در دمای 550 درجه سلسیوس سنتز شد و برای سنتز اتصال ناهمگون کربننیترید گرافیتی/اکسیدمس مقادیر مختلفی از نانوذرات اکسیدمس با اوره ترکیب شدند و در دماهای مختلف بهمدت 4 ساعت درون کوره حرارت داده شدند تا نانوکامپوزیت مورد نظر سنتز شود. واکاوی پراش پرتو ایکس برای شناسایی فازهای کریستالی، طیفسنجی مرئی-فرابنفش برای اندازهگیری طیف عبور نوری و FE-SEM برای تحلیل ریخت سطحی استفاده شدند. برای مطالعه آهنگ بازترکیب الکترون-حفره، از واکاوی نوررخشایی (PL) استفاده شد. در نهایت، عملکرد فوتوکاتالیزوری کامپوزیتها با آزمون تجزیه رودامینبی و پتاسیم آمیل زنتات در حضور نور مرئی ارزیابی شد و با آزمونهای مهارکننده، گونههای فعال در واکنش تخریب شناسایی شدند. نتایج اصلی: نتایج حاصل از واکاوی پراش پرتو ایکس نشان داد که اتصال ناهمگون g-C₃N₄/CuO بهصورت موفقیتآمیز تشکیل شده است. طیف مرئی-فرابنفش نشان داد که ترکیب CuO با g-C₃N₄ باعث کاهش عبور نور مرئی نسبت به g-C₃N₄ شده است. تصاویر FE-SEM نشاندهنده تغییر در ریخت و کاهش ضخامت لایههای g-C₃N₄ در اثر تشکیل اتصال ناهمگون بودند که این ویژگی به بهبود انتقال بارهای نوری کمک میکند. g-C₃N₄/CuO توانست %88 از آلاینده پتاسیمآمیلزنتات را در مدت 180 دقیقه و %96 از آلاینده رودامینبی را در 80 دقیقه تجزیه کند، در حالی که g-C₃N₄ خالص تنها %68 برای پتاسیمآمیلزنتات و %90 برای رودامینبی کارایی داشت. نتایج آزمونهای مهارکننده نیز مشخص کرد که رادیکالهای سوپراکسید(·O₂⁻)، مهمترین گونه فعال در فرایند تجزیه فوتوکاتالیزوری است. این نتایج عملکرد بهبودیافته نانوکامپوزیت g-C₃N₄/CuO در جذب نور، جدایش بارهای الکتریکی و تخریب مؤثر آلایندهها را نشان میدهد. این کامپوزیت میتواند بهعنوان فوتوکاتالیزوری کارآمد برای تصفیه پسابهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| Keywords | ||
| فتوکاتالیست; اتصال ناهمگون; خواص نوری; کربن نیترید گرافیتی; اکسید مس | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 37 PDF Download: 18 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,436,504 |
| PDF Download | 17,551,442 |