پایان نامه ارشد شیمی : تخریب فتوشیمیایی رودامین B درمحلول های آبی با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO آلاییده با C, N ,S

دانلود پایان نامه

عنوان پایان نامه :

 تخریب فتوشیمیایی رودامین B درمحلول های آبی با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO آلاییده با C, N ,S

یک صفحه از متن پایان نامه فقط برای نمونه :

متن کامل در سایت امید فایل 

آشنایی با تعدادی از فوتوکاتالیزورها در واکنش های تخریبی

 

فوتوکاتالیزورهای مورد استفاده در واکنش های تخریب فوتوکاتالیزوری اکسیدهای نیمه رسانا در ابعاد نانو هستند این کاتالیزورها به علت نسبت سطح به حجم بالایشان بسیار کاراهستند. فوتوکاتالیزورهای رایج در واکنش های تخریب فوتوکاتالیزوری اکسیدهای نیمه رسانا در ابعاد نانو هستند. امروزه، استفاده از مواد نیمه رسانا در ابعاد نانو توجه بسیاری را به خود جلب کرده است و دارای کابردهای گسترده ای همانند: انرژی فوتوالکتریک تبدیل مواد[۱۴-۱۶] و تصفیه آب و هوا به عنوان فوتوکاتالیست های دوستدار محیط زیست [۱۷ و۱۸] و مواد سوپر مغناطیسی [۱۹] هستند. بعضی از نیمه رساناها مانند TiO2، ZnO، SnO2 به دلیل دارا بودن باند گپپهن دارای توانایی فوتوکاتالیزوری بسیار بالایی هستند ]۲۰[.

۱-۲-۱ فوتوکاتالیزور TiO2

فوتوکاتالیست تیتانیم دی اکسید از مهمترین و پرکاربردترین فوتوکاتالیست های مورد استفاده برای تخریب مواد آلی است. فعالیت فوتوکاتالیزوری با کاهش ذرات TiO2 افزایش می یابد، با کاهش سایز ذرات مساحت سطح TiO2 افزایش یافته که سبب بهبود اثر فوتونی و در نتیجه خواص کاتالیزوری می شود ]۲۱ و۲۲[.

TiO2یک نیمه رسانای باند گپ پهن است، در TiO2نوار والانس از اوربیتال هایp 2هیبرید شده با حالت های d3 تیتانیوم ساخته شده است، در حالی که نوارهدایت از d3 خالص تیتانیوم حاصل شده است. وقتی که  TiO2به وسیله نورUV برانگیخته شد، الکترون ها از لایه والانس به لایه هدایت رفته و حفره ها باقی می مانند.

تیتانیم دی اکسید در طبیعت به صورت معدنی در سه ساختار روتایل[۱]، آناتاز[۲]، بروکیت[۳]وجود دارد ]۲۳-۲۴[.

ساختارهای معدنی آنها در شکل (۱-۶) و ساختارهای کریستالی در شکل (۱-۷) نشان داده شده اند. علاوه بر این ساختارها در فشارهای بالا دو فرم دیگر از تیتانیوم دی اکسید به نام های فرم مونوکیلینیک[۴] و فرم اورتورومبیک[۵] نیز مشاهده شده است ]۲۵ و۲۶[. به طور کلی فرم روتایل متداولترین ساختار است و ساختارهای آناتاز و بروکیت هم در نتیجه حرارت دادن به فرم روتایل تبدیل می شوند]۲۷-۳۰[.

در ساختار TiO2 هر یون Ti4+ توسط ۶ یون O2- احاطه شده و ساختار هشت وجهی دارد. تفاوت روتیل و آناتاز در این است که در روتیل هشت وجهی با اندکی واپیچش ارتورومبیک مشاهده می شود و هر هشت وجهی با ۱۰ هشت وجهی مجاور اتصال دارد (دو تا با اشتراک گذاشتن اکسیژن های لبه و ۸ تا با اشتراک گذاشتن اکسیژن های کناری)، حال آن که در آناتاز ساختار هشت وجهی کاملاً واپیچیده است و تقارن آن از ارتورومبیک کمتر است، هر هشت وجهی به هشت وجهی مجاور اتصال دارد (۴ تا با اشتراک گذاشتن اکسیژن های لبه و ۸ تا با اشتراک گذاشتن اکسیژن های کناری). تقارن های ساختاری سبب اختلاف در دانسیته جرمی و وضعیت پیوندها در دو فرم TiO2 می شود.                                                                                                                               اولین بار در سال ۱۹۶۷ خاصیت فوتوکاتالیزوری TiO2 توسط آکریا فوجیشیما گزارش شد ]۳۱]. پروسه ای که در یک فرآیند فوتوکاتالیزوری روی سطح TiO2 رخ می دهد تحت عنوان اثر هوندا ـ فوجیشیما[۶]شناخته شده است [۳۲ و۳۳].                                                                                   در مطالعه فوتوکاتالیزوری، TiO2 به طور ویژه در حالت آناتاز مورد استفاده قرار می گیرد. در این حالت TiO2فوتوکاتالیزور بسیار خوبی در سیستم های فوتوکاتالیزوری فرابفش است. طبق مطالعاتی که اخیراً انجام شده، مشخص شده که در صورت دوپه کردن اکسیدهای فلزی مانند تنگستن تری اکسید روی سطح TiO2و مجاور کردن یون های نیتروژن با ذرات TiO2، قدرت فوتوکاتالیزوری آن را حتی در تابش های مرئی تأمین

می کند [۳۴ و۳۵].

پودر (Degussa-P25( TiO2تجاری که تقریباً مساحت سطح بزرگی دارد ( m2/g 15±۵۰ ) امروزه به عنوان TiO2 استاندارد در واکنشهای فوتوشیمیایی استفاده می شود. بایکلی اولین بار فعالیت فوتوکاتالیتیکی P25 را توضیح داد. تهیه آن از هیدرولیز TiCl4در دمای بالاتر از°C 120 و در حضور هیدروژن و اکسیژن انجام

می شود.

[۱] . Rutile

[۲] . Anatase

[۳] . Brookite

[۴] . Monoclinic baddeleyite

[۵] . Orthorhombic

[۶]. Hoonda- Fujishima effect

دانلود  رایگان فایل دموی این پایان نامه(فقط حاوی ده صفحه از صفحات پایان نامه با فرمت ورد):

تخریب فتوشیمیایی رودامین B درمحلول های آبی با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO آلاییده با C, N ,S

 

برای دیدن جزئیات بیشتر ، خرید و دانلود آنی فایل متن کامل با فرمت ورد می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید:

 دانلود از لینک زیر

 تخریب فتوشیمیایی رودامین B درمحلول های آبی با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO آلاییده با C, N ,S

Related posts: