توصيفگر ها :
بستر اسفنجي , نانوكامپوزيت TiO2/g-C3N4/MoS2 , متيلن بلو , رودامين بي , اسيد بلو(45)
چكيده فارسي :
باتوجه به اهميت حذف آلاينده¬هاي صنايع نساجي به دليل اثرات مخرب آن بر روي محيط¬زيست، در اين پايان¬نامه جهت بررسي روش فوتوكاتاليستي تخريب رنگ، نانوكامپوزيت TiO2/g-C3N4/MoS2 نشانده شده بر روي بستر اسفنجي با اندازه ذرات حدودي nm 118، بار سطحي mV 6/41- و مساحت سطح ويژه cm20231/0، با روشي ارزان قيمت، ساده و سازگار با محيط¬زيست ساخته شد. به منظور ارزيابي ساختار، مورفولوژي و ويژگي¬هاي اين نانوكامپوزيت، روش¬هاي پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM)، طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، طيف¬سنجي پراش انرژي اشعه ايكس (EDX)، پتانسيل زتا و پراكندگي ديناميكي نور (DLS) به كارگرفته شد. در اين پايان¬نامه، فعاليت فوتوكاتاليستي به منظور تخريب رنگ¬هاي متيلن بلو، رودامين بي و اسيد بلو(45)، سه آلاينده آلي پساب¬هاي كارخانه¬هاي نساجي مورد بررسي قرار گرفت. در شرايط بهينه، تحت تابش نور شبيه¬ساز خورشيد، ميزانmg 0/40 از اين فوتوكاتاليست قادر به تخريب 95 درصد از رنگ متيلن بلو با غلظت mg/L0/10در بازه زماني 50 دقيقه، تخريب 88 درصد از رنگ رودامين بي با غلظت mg/L0/10در بازه زماني 90 دقيقه و تخريب 91 درصد از رنگ اسيد بلو (45) با غلظت mg/L0/20 در بازه زماني 45 دقيقه مي¬باشد. نتايج نشان مي¬دهد كه واكنش تخريب تا ايجاد گونه¬هايي مانند كربن دي اكسيد و آب پيش مي¬رود، بنابراين در مرحله شكست پيوندي كه عامل ايجاد كننده رنگ است متوقف نمي¬شود. در نهايت كاهش مقدار شكاف انرژي و بهبود جذب نور در ناحيه مرئي با كمك منحني تاك مورد ارزيابي قرار گرفت و مقدار شكاف انرژي 6/2 الكترون¬ولت براي اين ساختار حاصل شد. در اين پايان¬نامه واكنش سينتيك تخريب رنگ از مرتبه دوم پيروي كرده و ثابت سرعت بر حسب (min-1)به ترتيب در واكنش¬هاي تخريب رنگ متيلن بلو، رودامين بي واسيد بلو(45)، 039/0 ، 023/0 و0591/0 مي¬باشد. در پايان فوتوكاتاليست سنتز شده پنج مرتبه متوالي بازيابي شد.
چكيده انگليسي :
Due to the destructive effects of contaminants produced by textile industry on the environment and the importance of removing them, TiO2 / g-C3N4 / MoS2 nanocomposite deposited on a sponge bed was successfully synthesized in an inexpensive, simple and environmentally friendly method to investigate the photocatalytic method of dye degradation. The particle size, zeta potential and specific surface area were 118 nm, - 41.6 mV and 0.20231 cm2, respectively. In order to evaluate the structure, morphology and optical properties of this nanocomposite, the following methods were used: X-ray diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Energy-Dispersive–ray spectroscopy (EDX), Zeta potential and Dynamic Light Scattering (DLS). In this study, the photocatalytic activity for the degradation of three organic pollutants in textile mill effluents were investigated: methylene blue, rhodamine B and acid blue (45) dyes. Under optimal conditions and simulated sunlight, 40.0mg of this photocatalyst was able to degrade 95% of methylene blue dye with a concentration of 10.0 mg/L in 50 minutes, 88% of rhodamine B dye with a concentration of 10.0 mg/L in 90 minutes and 91% of blue acid dye (45) with a concentration of 20.0 mg/L in 45 minutes. The results indicate that the degradation reaction proceeds to form species such as carbon dioxide and Water, therefore the reaction is not stopped at the stage in which the bond that forms the color is broken. Finally, the reduction of energy bandgap and the improvement of light absorption in the visible region were evaluated by using tauc's plot method. The energy gap of 2.6 electron volts was obtained for this structure. In this work, the kinetics of the degradation reaction of dyes was second order. The reaction rate constant of the color degradation of methylene blue, rhodamine B and acid blue (45) was 0.039 min-1, 0.023 min-1 and 0.091 min-1, respectively. At the end, the synthesized photocatalyst was recycled five times in a row.
