پديد آورنده :
سلطاني، محمد
عنوان :
امكان سنجي توليد نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد دوپ شده با نيتروژن از كاني ايلمنيت و كاربرد آن در فرايند شكافت آب
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فرآوري مواد معدني
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 59ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
توليد هيدروژن , ايلمنيت , نانولوله تيتانيوم دي‌اكسيد , فتوكاتاليست
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/08/07
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/08/14
چكيده فارسي :
امروزه توليد هيدروژن و استفاده از آن يكي از راه‌كارهاي اصلي براي كاهش اثرات گازهاي گلخانه‌اي و جلوگيري از گرمايش زمين است. توليد هيدروژن سبز و استفاده از فتوكاتاليست‌ها يكي از راه حل هاي اصلي پيشنهاد شده براي اين موضوع است. در اين پژوهش استفاده از نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد بهبود يافته با نيتروژن براي توليد هيدروژن سبز بررسي شده است. در اين پژوهش بررسي كاربرد توليد هيدروژن به كمك پايش پتانسيل به وسيله دستگاه پتانسيواستات صورت گرفته است. براي توليد نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد، ماده ايلمنيت معدني به عنوان ماده اوليه انتخاب شد. نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد به روش هيدروترمال توليد شد. براي دوپ كردن نيتروژن درون نانولوله‌ها از يك واكنش حالت جامد استفاده شد. نانولوله‌هاي توليد شده به وسيله آناليزهاي XRD، TEM و FTIR مورد بررسي قرار گرفتند و با توجه به نتايج آناليزها تشكيل نانولوله و همچنين وجود پيوند با نيتروژن نشان داده شد. خواص فتوكاتاليستي و تاثير اضافه شدن نيتروژن به ساختار توسط آناليزهاي Uv-vis و دستگاه پتانسيواستات بررسي شد. طي اين آزمايش‌ها نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد توليد شده به عنوان فتوكاتاليست به خوبي الكترون آزاد مي‌كنند همچنين در آزمون‌هاي الكتروشيميايي توليد هيدروژن توسط ماده توليد شده بررسي شد كه به خوبي كارايي اين ماده را نشان مي‌دهد. با توجه به نتايج آزمون‌‌ها اضافه كردن نيتروژن به ساختار تيتانيوم دي‌اكسيد تاثير مثبتي در جهت كاهش فاصله باندي از 2/3 به 9/2 الكترون بر ولت داشته است.
چكيده انگليسي :
Nowadays, the production of hydrogen and its use is one of the main solutions to reduce the effects of greenhouse gases and prevent global warming. The production of green hydrogen and the use of photocatalysts is one of the main solutions proposed for this issue. In this research, the use of titanium dioxide nanotubes improved with nitrogen for the production of green hydrogen is investigated. This investigation is done with the help of potential monitoring using a potentiostat device. For the production of titanium dioxide nanotubes, mineral ilmenite is selected as the raw material. Titanium dioxide nanotubes are produced by hydrothermal method. A solid state reaction is used for nitrogen doping inside the nanotubes. The produced nanotubes are analyzed by XRD, TEM and FTIR analyses. The photocatalytic properties and the effect of adding nitrogen to the structure are investigated by UV-vis analysis and potentiostat device. The titanium dioxide nanotubes produced as a photocatalyst release electrons efficiently. Also, in the electrochemical tests, hydrogen production by the produced material was investigated, which shows the efficiency of this material. According to the results of the tests, adding nitrogen to the structure of titanium dioxide has a positive effect in reducing the band gap.
استاد راهنما :
مهدي نصيري سروي
استاد داور :
كيومرث زرگوش , ابراهيم عظيمي
