عنوان پایان‌نامه
سنتز و مشخصه یابی غشاهای سرامیکی کامپوزیتی CuO/PbSe و بررسی خاصیت فوتو کاتالیستی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1170;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66903
- تاریخ دفاع
- ۰۳ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- یونس مغانلو
- استاد راهنما
- احمدعلی آماده
- چکیده
- در سال های اخیر استفاده از غشاءها درصنایع مختلف از جمله بیوتکنولوژی، داروسازی، صنایع لبنی و پتروشیمی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این صنعت با مشکلی به نام انسداد حفرات مواجه است که در طرح حاضر برای برون رفت از این مشکل، از لایه خودتمیز شونده فوتوکاتالیست CuO/PbSe بر روی غشاءهای آلومینایی بهره گرفته شد. بدین منظور ابتدا نانوپلیت اکسید‌مس با خاصیت فوتوکاتالیستی مناسب به روش هیدروترمال سنتز گردید و به وسیله لایه نشانی چرخشی بر روی دیسک های آلومینایی نشانده شد. در نهایت این غشاء با لایه‌ای از نانوذرات و نقاط کوانتومی PbSe به روش سیلار پوشش داده شد. ساختار و خواص نوری لایه فوتوکاتالیست توسط آنالیز های XRD، SEM، EDS، PL، DRS و MB Degredation مشخصه یابی شد. نتایج نشان از سنتز نانوپلیت اکسید‌مس با اندازه کریستال های 25، 31 و 34 نانومتر و با ضخامت های به ترتیب 40، 70 و 90 نانومتر بود. همچنین نتایج حاصل از آزمایش MB Degredation نشان داد بالاترین میزان فعالیت فوتوکاتالیستی مربوط به نمونه ای بود که اندازه کریستالیت آن 25 نانومتر تخمین زده شده بود. با نشاندن نقاط کوانتومی بر روی نانوپلیت اکسید‌مس، میزان تجزیه فوتوکاتالیستی تحت نور خورشید از 77 درصد به 92 درصد افزایش یافت. با استفاده از آنالیزهای نفوذپذیری و تخلخل سنجی، اندازه متوسط حفرات غشاء کامپوزیتی 60 نانومتر تعیین شد که دارای نفوذپذیری مناسبی بود. مشاهده گردید با لایه نشانی لایه CuO/PbSe بر روی زیرلایه آلومینایی خواص فوتوکاتالیستی مناسب حاصل شد و از انسداد حفرات جلوگیری بعمل آمد تا نفوذپذیری افت زیادی نداشته باشد. کلمات کلیدی: غشاء، فوتوکاتالیست، نانوپلیت، نقاط کوانتومی، نفوذپذیری
- Abstract
- In recent years, membranes have found various applications in different areas such as biotechnology, pharmaceuticals, dairy industry and petrochemicals. Currently its widespread use is somehow hindered by a problem: fouling of pores. To circumvent the fouling, self-cleaning CuO/PbSe photo catalysts on alumina membranes are being studied. The procedure consists of hydrothermal synthesis of a copper oxide nano-plate with good photo catalysis properties which is subsequently spin coated on alumina discs. Then, the membrane is coated with a layer of nano particles and PbSe quantum dots using sillar method. Properties and optical characteristics of the photo catalyst layer was analyzed using XRD, SEM, EDS, PL, DRS and MB degradation. The highest degree of photo catalysis activity recorded was for the sample with a crystal size of 25 nano meters. Upon deposition of the quantum dots on the copper oxide nano-plate, photo catalytic decomposition under sunlight increased to 92% from a previous percentage of only 77. Using permeability and porosity analysis, mean pore size of the composite membranes was found to be 60 nanometers which translates into suitable permeability. It was observed that the layer deposition of CuO/PbSe on an alumina substrate lead to desirable photo catalytic characteristics and clogging of the pores was also circumvented to inhibit further reduction of permeability. Keywords: photo catalyst membrane, nano-plate, quantum dot, permeability
