پديد آورنده :
دهشتي، مريم
عنوان :
توليد و بررسي خواص فوتوكاتاليستي نانوالياف PAN/Cu-Fe LDH
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي نساجي - علوم الياف
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 85ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
صديقه برهاني
استاد مشاور :
محمد ديناري
توصيفگر ها :
نانوالياف , الكتروريسي , هيدوكسيدهاي لايه اي مضاعف (LDH) , فوتوكاتاليست ها , تصفيه پساب رنگرزي
استاد داور :
هاله خليلي، فرزانه علي حسيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/19
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/21
چكيده فارسي :
چكيده آب مايه حيات است بهترين و گوياترين سخني است كه در تعريف اهميت آب ميتوان بيان كرد امروزه با صنعتي شدن جوامع بشري آاليندهاي خطرناك از جمله رنگزاهاي مصنوعي وارد پسابهاي صنعتي ميشوند لذا ارائه روشهاي تصفيه پساب جهت حذف حداكثري آاليندهها بسيار حائز اهميت است فوتوكاتاليز يك روش سازگار با محيط زيست است كه به عنوان يك گزينه اميدوار كننده براي تخريب بسياري از آالينده هاي آلي مورد استفاده قرار ميگيرد در اين روش فوتوكاتاليستها تحت تابش نور و از طريق واكنشهاي اكسايشي پيشرفته آاليندههاي آلي را به مواد بي ضرر تجزيه ميكند در اين پژوهش از نانوالياف پلي اكريلونيتريل PAN حاوي هيدروكسيدهاي اليهاي مضاعف LDH جهت تخريب فوتوكاتاليستي متيلاورانژ و رنگزاي راكتيو آبي 31 استفاده شد به اين منظور ابتدا LDH به روش همرسوبي سنتز شد و سپس نانوالياف از الكتروريسي محلول پليمري PAN با غلظت 9 11 و 31 درصد وزني حاوي مقادير مختلف LDH 0 2 4 ۶ و 8 درصد وزني نسبت به وزن پليمر توليد شدند نتايج FTIR و XRD نشان دهنده تشكيل موفقيت آميز LDH بود عالوه بر اين نتايج آزمون EDX حضور نانواليههاي LDH در ساختار نانوالياف را تأييد كرد تصاوير FESEM كاهش قطر نانوالياف با كاهش غلظت محلول پليمري را نشان داد با افزودن ۲ درصد LDH به محلول پليمري PAN قطر نانوالياف افزايش يافت ليكن افزايش غلظت LDH از ۲ به 4 ۶ و ۸ درصد منجر به كاهش قطر نانوالياف شد براساس نتايج بدست آمده نانوالياف با مناسبترين مورفولوژي و بيشترين بازده تخريب فوتوكاتاليستي متيلاورانژ از الكتروريسي محلول 13 PAN درصد وزني حاوي 4 درصد وزني LDH بدست آمد در بررسي خواص حرارتي LDH و نانوالياف توليد شده توسط آزمون TGA افزايش پايداري حرارتي نانوالياف PAN حاوي LDH نسبت به نانوالياف PAN خالص مشاهده شد نتايج بدست آمده از آزمون PL نشان داد كه در اثر افزودن LDH به نانوالياف PAN نشر فوتولومينسانس در هر دو ناحيه فرابنفش و مرئي كاهش يافته است كه حاكي از كاهش بازتركيب الكترون حفره و بهبود خواص فوتوكاتاليستي نانوالياف است بررسي بازده تخريب فوتوكاتاليستي رنگزاي راكتيو آبي 31 نشان داد كه با افزايش غلظت LDH و وزن نانوالياف قابليت تخريب رنگزا توسط نانوالياف افزايش يافت بهترين نتيجه توسط 001 ميليگرم نانوالياف حاوي 4 درصد LDH حاصل شد تأثير pH محلول رنگزاي راكتيو آبي 31 بر تخريب فوتوكاتاليستي رنگزا مورد بررسي قرار گرفت و بيشترين بازده تخريب رنگزا در محيط اسيدي 4 pH حاصل شد در بررسيهاي سينتيكي و ايزوترم تخريب رنگزاي راكتيو آبي 31 تطابق بهتري بين نتايج مدل سينتيكي شبه مرتبه اول با دادههاي به دست آمده از تخريب رنگزاي راكتيو آبي 31 توسط نانوالياف PAN حاوي LDH در محيط اسيدي مشاهده شد همچنين ايزوترم فرندليچ مدل مناسبتري جهت توصيف نتايج تجربي است نتايج حاصل از اندازهگيري COD پسابها پس از تخريب فوتوكاتاليستي رنگزاي راكتيو آبي31 نشان داد كه عالوه بر رنگبري كيفيت پساب حاصله نيز بهبود يافته است تخريب فوتوكاتاليستي رنگزا با استفاده از نانوالياف PAN حاوي LDH تكرار پذير بوده و تا 4 مرتبه قابليت بازيابي داشت و نتايج قابل قبولي را نشان داد در نهايت خواص فوتوكاتاليستي نانوالياف PAN حاوي LDH جهت تخريب فوتوكاتاليستي نمونه واقعي پساب رنگرزي مورد بررسي قرار گرفت و COD پساب قبل و پس از فرآيند فوتوكاتاليستي اندازه گيري شد كلمات كليدي نانوالياف الكتروريسي هيدروكسيدهاي اليه اي مضاعف LDH فوتوكاتاليستها تصفيه پساب رنگرزي
چكيده انگليسي :
Abstract Water is the source of life is the best phrase about water importance Today with theindustrialization of human societies dangerous pollutants including synthetic dyes enterindustrial effluents Therefore providing effluent treatment methods to remove maximumcontaminants is very important Photocatalysis is an eco friendly method that is a remarkableaptitude for the degradation of many organic pollutants In this method photocatalystsdecompose organic pollutants into harmless substances under light radiation through advancedoxidation reactions In this research Polyacrylonitrile PAN nanofibers containing layereddouble hydroxide LDH have been used for photocatalytic degradation of methyl orange andreactive blue 13 dye For this purpose the first LDH was syntheses using the co precipitationmethod Then PAN polymer solutions with a concentration of 9 11 and 13 wt containingdifferent amounts of LDH 0 2 4 6 and 8 wt were electrospun The FTIR and XRD resultsshowed the successful formation of LDH Besides EDX results confirmed the existence of LDHnanolayers in the nanofibers Based on the FESEM images the nanofibers diameter wasdecreased by reducing the polymer solution s concentration Also by adding 2 LDH to thepolymer solution the nanofibers diameter increased but increasing the concentration of LDHfrom 2 to 4 6 and 8 reduced the nanofibers diameter According to the results it wasobserved that nanofibers obtained from 13 wt PAN solution containing 4 wt LDH gave thehighest photocatalytic degradation efficiency of methyl orange The TGA results showed thatthe thermal stability of PAN LDH nanofibers increased compared to pure PAN nanofibers ThePL results show a decrease in UV and visible emissions due to loading LDH on PAN nanofibers which hinders the recombination of photoexcited electron and hole and thus improves thephotocatalytic activity of PAN LDH nanofibers The photocatalytic degradation activity ofreactive blue dye 13 increased with increasing LDH concentration and weight of nanofibers The best results were obtained with 100 mg nanofibers containing 4 LDH The effect ofreactive blue 13 dye solution pH on the photocatalytic activity of nanofibers was alsoinvestigated The highest efficiency of degradation of reactive blue 13 dye was obtained in anacidic environment pH 4 The equilibrium data were more consistent with the pseudo first order kinetic model concerning the reactive blue 13 dye degradation by PAN LDHphotocatalytic nanofibers The Freundlich isotherm was also a more conclusive model fordescribing experimental data The results of COD measurements of effluents after photocatalyticdegradation of reactive blue 13 dye showed that the quality of the resulting effluent in addition todecolorization has improved Dye photocatalytic degradation of PAN LDH nanofibers remainedalmost constant four times for reuse Finally the photocatalytic properties of PAN nanofiberscontaining LDH were investigated for photocatalytic degradation of the actual dyeing effluentsample In addition the effluent COD was measured before and after the photocatalytic process Keywords Nanofibers Electrospinning Layered double hydroxides LDH Photocatalysts Dyeing effluent treatment
استاد راهنما :
صديقه برهاني
استاد مشاور :
محمد ديناري
استاد داور :
هاله خليلي، فرزانه علي حسيني
