توصيفگر ها :
فوتوكاتاليست , نيمهرسانا , آلاينده , نانوكامپوزيت , كاتاليست ناهمگن
چكيده فارسي :
گسترش دانش و كاربردي كردن آن بهوسيله انسان منجر به افزايش استفاده از منابع طبيعي و فراوردههاي صنعتي شدهاست. اين روند باعث افزايش آلايندههاي مضر براي محيط زيست شده كه ميتوانند خطرهاي جبران ناپذيري به همراه داشته باشند. رنگها يكي از عمدهترين آلايندههاي منابع آبي محسوب ميشوند. با توجه به افزايش تقاضا براي آب سالم و وجود منابع محدود آب تصفية اين منابع به يكي از پر اهميتترين موضوعهاي حال حاضر بدل شده است. فرايند اكسايش پيشرفته يكي از كارآمدترين روشها براي حذف آلايندههاي آلي است؛ بنابراين طراحي كارآمدترين، اقتصاديترين و كمضررترين كاتاليست براي حذف آلايندهها بسيار مورد توجه است. در اين پژوهش نانوكامپوزيت سهجزئيZrO2/GO/CuS با فرايند دومرحلهاي سنتز شد و ويژگيهاي شيميايي، فيزيكي، ساختاري، نوري و ريختشناسي با روشهاي,EDX ,DRS ,TEM ,XRD ,MAP ,FE-SEM BJH وBET شناسايي شدند. فعاليت فوتوكاتاليستي نانوكامپوزيت ZrO2/GO/CuS با رنگهاي متيلن بلو و متيل اورانژ تحت نور خورشيد مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج بهدستآمده نشان دادند كه تحت شرايط: 5 ميليگرم از نانوكامپوزيت ZrO2/GO/CuS، غلظت 10 ميليگرم بر ليتر، 10=pH و مدت زمان 20 دقيقه ميتوان رنگ متيلن بلو را به ميزان 97 درصد در مدت زمان 33 دقيقه، در 3 = pH ميتوان رنگ متيل اورانژ را به ميزان 99 درصد حذف نمود. علاوه بر اين، تركيب دو رنگ متيلن بلو و متيل اورانژ در بازهي زماني 45 دقيقه به ميزان 98 درصد حذف شده و تكرارپذيري و سينتيك واكنش مورد بررسي قرار گرفت پس از سه دوره تكرار درصد حذف رنگ متيلن بلو و متيلن اورانژ حدود 90 و 91 درصد بوده كه نشان از سنتز موفق است.
چكيده انگليسي :
Knowledge expansion and its practical application by humans have led to an increased reliance on natural resources and industrial products. This trend has resulted in a rise in harmful environmental pollutants that can pose irreparable risks. Dyes are considered one of the major pollutants in water sources. Given the growing demand for clean water and the limited availability of treatable water sources, their purification has become one of the most critical current issues. Advanced oxidation processes are among the most efficient methods for removing organic pollutants. Therefore, designing the most efficient, economical, and least harmful catalyst for pollutant removal is highly regarded. In this study, the ternary nanocomposite ZrO2/GO/ CuS was synthesized through a two-step process. Its chemical, physical, structural, optical, and morphological properties were identified using XRD, TEM, DRS, FE-SEM, EDX, MAP, BJH and BET methods. The photocatalytic activity of the ZrO2/GO/ CuS nanocomposite for methylene blue and methyl orange dyes was evaluated under sunlight. The results showed that under specific conditions: 5 mg of ZrO2/GO/ CuS nanocomposite, 10 mg/L concentration, pH = 10, and an irradiation time of 20 minutes 97% of methylene blue dye could be removed within 33 minutes. At pH = 3, 99% of methyl orange dye could be removed. Furthermore, a mixture of both methylene blue and methyl orange dyes was removed by 98% within a 45 minute period. The reusability and reaction kinetics were also investigated. After three cycles of reuse, the removal efficiency for methylene blue and methyl orange dyes was approximately 90% and 91%, respectively, indicating successful synthesis.
