پديد آورنده :
رضوي زاده، حسين
عنوان :
ساخت غشاي اولترافيلتراسيون پليمري فتوكاتاليستي جهت تجزيه متيل نارنجي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
شانزده، ۹۲ص.:مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
توصيفگر ها :
غشاهاي فتوكاتاليستي , غشاء الياف ميان تهي , تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده , غشاي مركب با نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد در ساختار , غشاي روكش شده با نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد
استاد داور :
احمد محب، حميد زيلويي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/08/13
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده رنگ يكي از تركيبات آلي بوده كه در صنايع مختلفي چون رنگرزي غذايي و دارويي استفاده ميگردد و كاهش آن در آب به دليل پايداري و سمي بودن يكي از مسائل مهم در فرآيندهاي تصفيه ميباشد در اين پژوهش سعي شد تا با همتوانبخشي فرآيند فتوكاتاليست و الترافيلتراسيون در يك سامانه غشايي متقاطع ناپيوسته تحت تابش نور مرئي عملكرد نانوذرات تيتانيوم اكسيد اصالح شده در ساختار و سطح غشاي الياف ميان تهي الترافيلتراسيون در حذف رنگ متيل نارنجي با غلظت 03 ميليگرم بر ليتر بررسي گردد لذا ابتدا نانوذرات تيتانيومدياكسيد با نافلزات گوگرد كربن نيتروژن و نقاط كوانتومي كادميم سولفيد به روش سل ژل اصالح گرديد و سپس خواص نانوذرات اصالح شده با آزمونهاي طيف سنج پراش اشعه ايكس XRD ميكروسكوپ روبشي گسيل ميداني FE SEM طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز FT IR طيف بازتابي نفوذي DRS ارزيابي گرديد و مشاهده شد كه نانوذرات در فاز بلورين آناتاز هستند و لبهي جذب آنها از ناحيه فرابنفش به ناحيه مرئي انتقال يافته است سپس نانوذرات اصالح شده با درصدهاي وزني 1 3 و 5 در ساختار و سطح الياف پلياترسولفون با روش خودآرايي تثبيت شدند خواص اليافهاي ميان تهي اصالح شده با نانوذرات تيتانيومدياكسيد با آزمون هاي زاويه تماسي ديناميكي ميكروسكوپ روبشي گسيل ميداني FE SEM طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس EDAX شار عبور آب خالص و فرآيند ضدگرفتگي مورد شناسايي و تحليل قرارگرفتند در ارزيابي غشاهاي مركب دريافت شد كه غشاي 3 وزني نانوذرات تيتانيومدياكسيد بهترين عملكرد را در بين غشاهاي مركب نشان داده است به طوري كه زاويه تماس از 7 67 غشاي خالص به 56 درجه به سبب افزايش آبدوستي الياف كاهش يافته و تراوايي آب خالص آن نسبت به غشاي خالص 8 3 برابر افزايش يافته است همچنين عملكرد فتوكاتاليستي غشاي مركب 3 وزني در حضور نور مرئي منجر به حذف 84 رنگ متيل نارنجي با غلظت 03 ميليگرم بر ليتر طي زمان 6 ساعت در يك سامانه متقاطع ناپيوسته در فشار عملياتي 1 بار گرديد سپس خواص غشاي روكش شده با نانوذرات تيتانيومدياكسيد ارزيابي گرديد و مشاهده شد كه زاويه تماس از 7 67 غشاي خالص به 85 درجه كاهش يافته و تراوايي نسبت به غشاي خالص 7 2 برابر افزايش يافته است عملكرد فتوكاتاليستي غشاي روكش شده با نانوذرات تيتانيومدياكسيد اصالح شده نيز منجر به حذف 35 رنگ متيل نارنجي با غلظت 03 ميليگرم بر ليتر در حضور نور مرئي طي زمان 6 ساعت در يك سامانه متقاطع ناپيوسته در فشار عملياتي 1 بار گرديده است كلمات كليدي غشاهاي فتوكاتاليستي غشا الياف ميان تهي تيتانيومدياكسيد اصالح شده غشاي مركب با نانوذرات تيتانيومدياكسيد در ساختار غشاي روكش شده با نانوذرات تيتانيومدياكسيد
چكيده انگليسي :
93 Fabrication of Photocatalytic Polymeric Ultrafiltration Membrane for Degradation of Methyl orange Sayyed Hosein Razavizadeh hosein razavizadeh@yahoo com 21 06 2017 Departmant of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 8311 IranDegree M Sc languge FarsiSupervisor Morteza Sadeghi Email m sadeghi@cc iut ac irAbstractDyes are organic compounds used in textile food and drug industries and their abatement represents one ofthe main problems in the treatment processes because generally they are very stable toxic compounds In thisstudy a novel sulfur carbon and nitrogen triple doped TiO2 CdS photocatalyst nanoparticles were embeddedand deposited on polyethersulfone PES hollow fiber ultrafiltration membrane for degradation methyl orange First in order to accomplish solar driven photocatalysis and low recombination rate of electron hole pair weemployed a combinative method of trip doped TiO2 in order to narrow the band gap of TiO2 and CdS additionto suppress the recombination of electron hole The carbon nitrogen and sulfur C N and S triple doped TiO2 CdS nanoparticles as a hydrophilic and active photocatalyst modifier at low concentration in polymer matrixcan degrade organic foulant on membrane surface under solar or visible light irradiation that decreasemembrane fouling and finally increase permeation flux In this work two types of PES modi ed membraneswere prepared via entrapping and coating the membranes by modified TiO2 nanoparticles TiO2 entrapped PESmembrane was prepared by addition of nanoparticles in the casting solution at different nanoparticle contents 1 3 and 5 wt The addition of C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticles into the polymeric castingsolution have been developed porosity morphology structure pure water flux PWF antifouling propertiesand separation performance of the embedded membranes due to hydrophilic behavior and photocatalyticproperties of the C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticles The C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticlescan be degraded adsorbed organic foulants on the membrane surface reversible fouling or deposited trappedfouling agents into the membrane pores irreversible fouling Also the interaction between organic foulantand hydrophilic membrane surface was prevented improving antifouling properties wettability and reusabilityof the modified membranes The membrane with 3 wt of the C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticlehas the highest pure water flux flux recover ratio FRR and capability for dye removal Dye removal wasabout 48 1 However at high concentration of nanoparticles agglomeration or aggregation of thenanoparticles on membrane surface pores resulted in pore blocking roughness membrane surface which led toslightly reduction of pure water flux flux recover ratio FRR and separation performance The obtained resultswere also confirmed by contact angle measurement field emission scanning electron microscopy FE SEM Energy dispersive X ray spectroscopy EDAX Visible light illumination improved the membraneperformance and antifouling properties For the second type C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticles werecoated on bare PES membrane surface The prepared bare PES membrane was coated with C N S tripledoped TiO2 CdS by dipping the membrane in C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticle colloidal suspension andirradiated by UV light This technique results in a superior membrane The optimum conditions for preparationof C N S tripledoped TiO2 CdS nanoparticle coated membrane were determined as 3 wt for concentrationof nanoparticles colloidal suspension 60 min immersion and 30 min UV The prepared membranes werecharacterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR ATR A comparison between coating andentrapped C N S tripledoped TiO2 CdS was also done and observed the membrane containing the coatedphotocatalyst with 55 3 dye removal was more ef cient than the membrane containing the photocatalystentrapped into the membrane Keywords Ultrafiltration C N S triple doped TiO2
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
استاد داور :
احمد محب، حميد زيلويي
