13438

12242

كارشناسي ارشد

الياف پليمري

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده نساجي

۱۳۹۶

هشت، ۶۸ص.: مصور، جدول، نمودار

صديقه برهاني

محمود فيض

حسين ايزدان، لاله قاسمي

1397/01/20

كتابنامه

نساجي

مهندسي نساجي

ID12242

چكيده افزايش جمعيت جهان و رشد صنعتي منجر به افزايش نياز به آب خالص شده و لذا تحقيقات گستردهاي جهت دستيابي به يك روش سودمند به منظور حذف آالينده صورت گرفتهاست استفاده از فوتوكاتاليستها به عنوان يك روش سبز در زمينه تصفيه آب به طور گستردهاي مورد توجه قرار گرفته است انواا مختلف آاليندهها ميتوانند به طور كامل توسط نيمههاديهاي فعال فوتوكاتاليستي تجزيه شوند نانوساختارهاي ZnO با مورفولوژيهاي مختلف توجه زيادي را براي كاربردهاي فوتوكاتاليستي جلب كردهاند در بين اشكال مختلف نانوساختارها داراي خصوصيات برجستهاي از جمله سطح مخصوص باال بازيابي راحت و بازده بيشتر ميباشد اما به دليل انرژي نواري گسترده اكسيد روي از UV به عنوان منبع تابش آغازگر استفاده ميشود كه اين عامل اصلي محدود كننده استفاده از نانوالياف فوتوكاتاليستي ZnO است واكنشهاي فوتوكاتاليستي تحت نور مرئي نيازي به محدود كردن انرژي نواري ZnO نداشته و ميتوان به وسيلهي دوپينگ با يك عنصر مناسب به اين امر دست يافت در اين پاياننامه از نقره Ag و نانولولههاي كربني چند ديواره MWCNT جهت اصالح ZnO به منظوركاهش تركيب مجدد الكترون حفره و افزايش جذب نور كه باعث افزايش بازده فوتوكاتاليستي تحت نور مرئي خواهد شد استفاده گرديد نانوالياف Ag ZnO CNT توسط روش الكتروريسي محلول پليمري PVA حاوي پيشمادهي فلزي و مقادير مناسب نانوذرات Ag و CNT سنتز شدند سپس نانوالياف حاصله توسط نرخ گرمايي 3 c min دماي 600 c و به مدت 5h كلسينه و توليد شدند نانوالياف توسط آزمونهاي طيف سنجي مادون قرمز FTIR تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي FE SEM و پراش اشعهي ايكس XRD مورد بررسي قرار گرفتند نتاي حاصل از آزمونهاي FTIR و XRD به خوبي تشكيل بلورهاي ZnO و حضور ذرات Ag و CNT را بعد از عمليات كلسينه تاييد كردند همچنين تصاوير FE SEM مورفولوژيهاي نانوالياف در شرايط مختلف كوره را نشان ميدهدكه بيانگر تاثير بسيار مهم نرخ و دما در شكلگيري نانوالياف است تخريب رنگزاي راكتيو آبي 31 31 RB توسط نانوالياف ZnO و نانوالياف اصالح شده Ag ZnO و Ag ZnO CNT مورد بررسي قرار گرفت نتاي نشانداد كه با اصالح نانوالياف ZnO توسط نانوذرات Ag و CNT بازده تخريب رنگزا ي 31 RB تحت تابش نور مرئي از 68 84 به ترتيب به 23 76 و 89 18 افزايش يافت تاثير عواملي همچون منبع تابش pH ومقدار بارگذاري فوتوكاتاليست روي فرآيند تخريب رنگزا نيز مورد بررسي قرار گرفت كه مقدار بهينهي نانوالياف براي بازده مطلوب مقدار 0 01g همچنين با اندازهگيري COD نيز كيفيت پساب بررسي شدكه اين مقدار براي محلول رنگزا قبل از تخريب فوتوكاتاليستي توسط نانوالياف 95 33 g ml و براي محلول رنگزا پس از تخريب فوتوكاتاليستي توسط نانوالياف Ag ZnO CNT در 21 pH و7 pH به ترتيب برابر با 66 33 g ml و 46 66g ml حاصل شد با توجه به نتاي pH مناسب براي فرآيند تخريب رنگزا 31 pH 7 RB تعيين شد سينتيك جذب رنگزا نيز براي فرآيند تخريب رنگزا 31 RB در دو 7 pH و 21 pH تعيين گرديد و مشاهدهشد كه به ترتيب از سينتيك شبه مرتبهي دوم و شبه مرتبهي اول پيروي ميكند تكرارپذيري فعاليت فوتوكاتاليستي نانوالياف نيز بعد از يك بار بازيابي صورت گرفت و بازده تخريب از 89 18 به 73 66كاهش يافت كه بيانگر فعاليت نسبتا خوب نانوالياف بعد از بازيابي و استفاده مجدد ميباشد نتاي نشان ميدهد كه نانوالياف ZnO اصالح شده با Ag CNT از فعاليت فوتوكاتاليستي برجستهاي جهت تخريب رنگزاي 31 RB با حصول كيفيت مناسب پساب تصفيه شده برخوردارند كلمات كليدي نانوالياف اكسيد روي نقره نانولولههاي كربني تصفيه پساب رنگزاي راكتيو

Isfahan University of Technology Department of Textile Engineering Investigation into the Photocatalytic Degradation of azo Reactive C I ReactiveBlue13 dye using Ag ZnO CNT Nanofibers Mahdieh eslami Mahdieh eslami@tx iut ac ir Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors S Borhani sborhani@cc iut ac ir Advisor M Fiz mfiz@cc iut ac ir Advisor A Khoddami khoddami@cc iut ac ir Abstract The growth of population and the resulting industrial development all over theworld have a created an urgent need for the purified water So extensive research has beenconducted to find an efficient way to remove pollutants The use of Photocatalysts has beenwidely considered as a green method for water purification Different pollutants can becompletely decomposed by photocatalytic active semiconductors ZnO nanostructures with different morphologies have attracted much attention forphotocatalytic applications Among the various forms nanostructures have some importantfeatures including high specific level easy recovery and more efficiency However due tothe massive band energy of zinc oxide UV is used as a source of radiation which is themajor factor limiting the use of ZnO photocatalytic nanofibers Photocatalytic reactionsunder visible light do not need to limit the band energy of ZnO and can be achieved bydoping with an appropriate element In this thesis silver Ag and multiwall carbonnanotubes MWCNT were used to modify ZnO in order to reduce the electron cavityrecombination and increase light absorption thereby enhancing photocatalytic efficiencyunder visible light Accordingly Ag ZnO CNT nanoparticles were synthesized byelectrospinning a polymeric PVA solution containing metal precursors and appropriateamounts of Ag and CNT nanoparticles The resulting nanofibers were then calcinated andmade at a heating rate of 3 C min and a temperature of 600 C for 5 h Nanofibres werestudied by infrared spectroscopy FTIR scanning electron microscopy FE SEM and X ray diffraction XRD tests The results of FTIR and XRD tests confirmed the formation ofZnO crystals and the presence of Ag and CNT particles after the calcination treatment Also

صديقه برهاني

محمود فيض

حسين ايزدان، لاله قاسمي