شماره مدرك :
20905
شماره راهنما :
2440 دكتري
پديد آورنده :
خلاقي، منا
عنوان :

استفاده از پوشش هاي اكسيد قلع تهيه شده به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمائي جهت حذف آلاينده هاي آلي آب به روش الكتروكاتاليستي

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
خواص فيزيكي و مكانيك مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
سينزده، 128ص. :مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
تصفيه آب , اكسيداسيون پيشرفته , الكتروكاتاليست , اكسيد قلع دوپ شده , راديكال هيدروكسيل , اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/11/13
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد و متالورژي
دانشكده :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/11/14
كد ايرانداك :
23202713
چكيده فارسي :
بسياري از آلاينده¬ها و تركيبات توليدي از خروجي صنايع به علت غلظت بالا و شرايط مختلف در برابر روش¬هاي سنتي تصفيه پساب مقاوم هستند و تخريب يا تجزيه نمي¬شوند. به همين علت است كه دستيابي به روش¬هاي تصفيه پساب¬ها¬ي صنعتي با راندمان بالا و مقرون به صرفه همراه با مصرف انرژي كم، امري ضروري و مهم در راستاي زندگي جوامع امروزي مي¬باشد. به همين منظور در اين رساله، از الكترودهاي غيرفعال SnO2 به منظور تخريب آلاينده¬هاي آلي فنول و متيلن بلو به روش اكسيداسيون الكتروكاتاليستي استفاده گرديد. الكترودهاي پايدار Ti/SnO2¬ دوپ شده با فلوئور و آنتيموان به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي به عنوان يك روش نوين كه بر مشكلات متعدد روش¬هاي متداول پوشش¬دهي، از جمله راندمان پايين الكتروشيميايي و طول عمر كوتاه كه كاربردهاي عملي را محدود مي¬سازد، توليد شدند. الكترود Ti/SnO2-Sb ساخته شده نسبت به الكترود Ti/SnO2-F داراي بالاترين ضريب زبري (50/903( و كمترين مقاومت دربرابر انتقال بار (.cm2 77/13) بود كه با نتايج اندازه كريستاليت كوچكتر (80/77 نانومتر( و ميانگين زبري سطح بيشتر (68/8 ميكرومتر( اين پوشش سازگار است. علاوه براين، الكترود Ti/SnO2-Sb پتانسيل رهايش اكسيژن بالاتري (VAg/AgCl 36/3) در مقايسه با الكترود Ti/SnO2-F (VAg/AgCl 98/2) و همچنين خواص آبگريزتري نسبت به دو الكترود ديگر نشان داد. الكترودهاي Ti/SnO2-Sb و Ti/SnO2-F به ترتيب طول عمرهاي تسريع شده 250 و 195 ساعت را ارائه دادند كه به طور قابل توجهي بالاتر از الكترودهاي مشابه تهيه شده با ساير روش¬هاي پوشش¬دهي مي¬باشند. نتايج اكسيداسيون الكتروكاتاليستي نشان داد كه تخريب فنول و حذف اكسيژن خواهي شيميايي الكترود Ti/SnO2-Sb در مدت 120 دقيقه تحت ولتاژ اعمالي 10 ولت به ترتيب 14/95 و 36/84 درصد است كه 26/1 و 30/1 برابر بيشتر از مقادير به دست آمده براي الكترودهاي Ti/SnO2-F مي¬باشد. همچنين الكترود Ti/SnO2-Sb تخريب 09/97 درصدي متيلن بلو را در شرايط مشابه نشان داد كه 20/2 برابر بيشتر از الكترود Ti/SnO2-F بود. نتايج آزمون¬هاي جاذب راديكالي نشان دادند كه گونه¬هاي واكنشي موثر در حذف الكتروكاتاليستي فنول و متيلن بلو، راديكال هيدروكسيل¬ها و آنيون راديكال سوپراكسيدها بوده اند. پوشش¬ها پس از 20 چرخه تخريب فنول و متيلن بلو، پايداري و دوام بسيار بالايي از خود نشان دادند كه بيانگر عملكرد و طول عمر عملياتي بسيار بالا در شرايط طولاني مدت و صنعتي است.
چكيده انگليسي :
Many pollutants an‎d compounds generated from industrial effluents are resistant to traditional wastewater treatment methods due to their high concentration an‎d varying conditions an‎d therefo‎re are not degraded o‎r decomposed. Fo‎r this reason, achieving industrial wastewater treatment methods that are highly efficient, cost-effective, an‎d consume low energy is essential an‎d impo‎rtant fo‎r modern societal living. In this study, inactive SnO2 electrodes were used fo‎r electro-catalytic oxidation to degrade o‎rganic pollutants phenol an‎d methylene blue. Stable Ti/SnO2 electrodes doped with fluo‎rine an‎d antimony were produced by plasma electrolytic oxidation, a novel method addressing several issues of conventional coating techniques, such as low electrochemical efficiency an‎d sho‎rt lifespan, which limit their practical applications. The Ti/SnO2-Sb electrode showed the highest roughness facto‎r (50.903) an‎d lowest oxide resistance (13.77 Ω.cm²) compared to the Ti/SnO2-F electrode, consistent with the smaller crystallite size (77.80 nm) an‎d greater average surface roughness (8.68 µm) of this coating. Additionally, the Ti/SnO2-Sb electrode exhibited a higher oxygen evolution potential (3.36 V vs. Ag/AgCl) than the Ti/SnO2-F electrode (2.98 V vs. Ag/AgCl), along with greater hydro‎phobic properties. The Ti/SnO2-Sb an‎d Ti/SnO2-F electrodes demonstrated accelerated lifetimes of 250 an‎d 195 hours, respectively, significantly higher than similar electrodes prepared by other coating technologies. Electro-catalytic oxidation results showed that phenol degradation an‎d COD removal by Ti/SnO2-Sb electrode under an applied voltage of 10 V fo‎r 120 minutes were 95.14% an‎d 84.36%, respectively, which are 1.26 an‎d 1.30 times higher than those obtained with Ti/SnO2-F electrodes. The Ti/SnO2-Sb electrode also achieved 97.09% methylene blue degradation under the same conditions, 2.20 times greater than the Ti/SnO2-F electrode. Radical scavenging tests indicated that hydroxyl radicals an‎d superoxide anion radicals were the main reactive species responsible fo‎r electro-catalytic degradation of phenol an‎d methylene blue. After 20 degradation cycles, the coatings exhibited very high stability an‎d durability, demonstrating their excellent perfo‎rmance an‎d long operational life under long-term an‎d industrial conditions.
استاد راهنما :
كيوان رئيسي
استاد مشاور :
مهران نحوي
استاد داور :
فتح اله كريم زاده , عبدالمجيد اسلامي , محمد ژياني
لينک به اين مدرک :

بازگشت