شماره راهنما :
1999 دكتري
پديد آورنده :
طهماسبي، زهره
عنوان :
تهيه ي فيلم هاي بيسموت وانادات (BiVO4) و بيسموت وانادات اصلاح شده به روش رسوبگذاري الكتروشيميايي و بررسي عملكرد آن در اكسايش تركيبات گوگردي به روش فوتوكاتاليستي، الكتروكاتاليستي و فوتوالكتروكاتاليستي
گرايش تحصيلي :
شيمي فيزيك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 109ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد مشاور :
عليرضا نجفي
توصيفگر ها :
گوگرد زدايي اكسايشي نوري , گوگردزدايي اكسايشي فوتوالكتروكاتاليستي , بيسموت وانادات , ديبنزوتيوفن , رسوبدهي الكتروشيميايي , سوخت
استاد داور :
حسين فرخ پور، محمد ژياني، اسماعيل حيدري، مسعود فرجي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/10/16
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/10/17
چكيده فارسي :
در اين پروژه، از روش رسوب گذاري الكتروشيميايي كه يك روش آسان و كم هزينه است، براي تهيه فيلمهاي بيسموت وانادات بر روي بستر FTO به منظور بررسي عملكرد فوتوالكتروشيميايي فيلمهاي بيسموت وانادات استفاده شد. تغييرات زمان رسوب گذاري به طور قابل ملاحظه اي خواص فوتوالكتروشيميايي فيلمها را تغيير داد. تاثير زمان غوطهوري در پتاسيم هيدروكسيد بر مورفولوژي سطح، كريستاليتي، جذب نور و ويژگيهاي فوتوالكتروشيميايي فيلمهاي بيسموت وانادات تهيه شده براي حذف V2O5 اضافي بر سطح آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس V2O5 اضافي با غوطهوري در محلول آبي پتاسيم هيدروكسيد حذف شد. چگالي جريان نوري فيلم بيسموت وانادات كه به مدت 20 دقيقه غوطهور شده بود 8 برابر بيشتر از مقدار مربوطه براي فيلم بيسموت وانادات قبل از غوطهوري بود. در ادامه فوتوكاتاليستهاي بيسموت وانادات رسوبشده با كبالت هيدروكسيد (Co(OH)2) و مس اكسيد (CuO) با تكنيك رسوبگذاري الكتروشيميايي تهيه شدند. در اين پروژه براي بررسي و شناسايي فوتوآندهاي تهيه شده از آزمون¬هاي XRD، UV-vis DRS، XPS، FESEM، TEMو EDX استفاده شد. نتايج نشان داد كه چگالي جريان نوري فوتوآندهاي Co(OH)2-BiVO4 و CuO-BiVO4 تقريباً 8 برابر بيشتر از مقدار مربوطه براي فيلم بيسموت وانادات خالص است.گوگردزدايي اكسايشي به روش فوتوكاتاليستي، الكتروكاتاليستي و فوتوالكتروكاتاليستي ارزيابي شد. علاوه بر اين، اثرات زمان واكنش، غلظت دي بنزوتيوفن (DBT)، غلظت H2O2، دما و پتانسيل الكتريكي بر ميزان گوگردزدايي مورد بررسي قرار گرفت. در شرايط بهينه حذف دي بنزوتيوفن از نانوورقههاي Co(OH)2-BiVO4 و CuO-BiVO4 تحت شرايط نوري به ترتيب 69 و 73 درصد و براي شرايط فوتوالكتروكاتاليستي(اعمال همزمان نور و پتانسيل) بيش از 78 و 80 درصد بدست آمد. اين كاتاليستها را ميتوان تا 6 بار بدون كاهش قابل توجه در بازه واكنش مورد استفاده قرار داد. نانوورقههاي Co(OH)2-BiVO4 و CuO-BiVO4ميتوانند يك فوتوآند اميدواركننده جديد براي تصفيه فاضلابهاي آلوده به آلايندههاي آلي حاوي گوگرد باشند.
چكيده انگليسي :
In this work, facile and low cost electrodeposition method has been used to prepare bismuth vanadate (BiVO4) thin films on fluorine-doped tin oxide glass in order to study photoelectrochemical water splitting performance.Variations of the electrodeposition time remarkably changed the photoelectrochemical properties of the films. The impact of etching time on the surface morphology, crystallinity, light absorption, and the photoelectrochemical characteristics of BiVO4 thin films prepared by electrodeposition method has been studied to remove excess V2O5 on top of BiVO4. Excess V2O5 was then removed by chemical etching in an aqueous KOH solution. The photocurrent density of the BiVO4 film etched for 20 min 8 times higher than the corresponding value for BiVO4 film prior to etching. Next, Co(OH)2 and CuO deposited BiVO4 photocatalysts were synthesized by electron deposition technique as a versatile and cost-effective method. In this project has been used XRD, UV-vis DRS, XPS, FESEM and TEM were used to identify prepared photoanodes. The results showed that the density current of Co(OH)2-BiVO4 and CuO-BiVO4 photoanodes is approximately 8 times higher than pure BiVO4 film.Oxidative desulfurization was evaluated by photocatalytic, electrocatalytic and photoelectrocatalytic methods. In addition, the effects of reaction time, DBT and H2O2 concentrations, temperature and different electrical biases on the desulfurization rate were investigated by photocatalytic oxidation desulfurization experiments. Under optimum conditions, the removal of DBT from Co(OH)2-BiVO4 and CuO-BiVO4 nanosheetsreached up to 69% and 73% for optical conditions respectively. and for photoelectrocatalytic conditions (simultaneous application of light and potential) it was more than 78 and 80%. These catalysts catalyst recycled 6 times without significant decrease of catalytic activity. Co(OH)2-BiVO4 and CuO-BiVO4 nanoflake can be a promising new photoanode for the treatment of wastewaters contaminated with sulfur-containing organic pollutants.
استاد راهنما :
محمدمحسن مومني هامانه
استاد مشاور :
عليرضا نجفي
استاد داور :
حسين فرخ پور، محمد ژياني، اسماعيل حيدري، مسعود فرجي