عنوان پایان‌نامه
سنتز و شناسایی نانو کامپوزیت مغناطیسیTiO۲/Fe۳O۴/Grapheneو بررسی خواص آن در تخریب فتوکاتالیستی متیلن بلو
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه کاسپین شماره ثبت: 87K;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81184;کتابخانه کاسپین شماره ثبت: 87K;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81184
- تاریخ دفاع
- ۰۲ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- مایده ندیمی
- استاد راهنما
- محمد علی آرون, آزاده ابراهیمیان پیر بازاری
- چکیده
- در این تحقیق، نانو کامپوزیت مغناطیسی TiO2 / Fe3O4 / Graphene حاوی مقادیر مختلفی از گرافن (015/0، 03/0، 06/0 و 12/0 گرم) با استفاده از روش ساده (هیدرولیز) سنتز شده و توسط تست های FTIR, XRD و FESEM مشخصه یابی شد. همچنین نانوذرات Fe3O4 نیز توسط روش Sonochemical سنتز شده اند. آزمون خصوصیات مورفولوژی نشان داد که اندازه ی نانو ذرات TiO2 نزدیک 7-6 نانومتر و نانوذرات Fe3O4 برابر 81/27 نانومتر می باشد که هر دو بر روی سطح گرافن پخش شده اند. نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) تاییدی بر وجود فاز آناتاز TiO2 و همچنین Fe3O4 در ساختار نانوکامپوزیت بود. کاربرد فتوکاتالیستی نانو کامپوزیت سنتز شده برای تخریب متیلن بلو تحت نور مرئی و تابش UV مورد مطالعه قرار گرفت. درصد تخریب متیلن بلو در حضور نانو کامپوزیت TiO2/Fe3O4/Gr با حداکثر مقدار گرافن (12/0گرم) برابر 82 درصد تحت 90 دقیقه تابش دهی توسط نور UV بود. نانو کامپوزیت سنتز شده فعالیت فتوکاتالیستی خوبی را نیز تحت نور مرئی از خود نشان داد از آنجایی که 76 درصد تخریب متیلن بلو در حضور TiO2/Fe3O4/Gr حاوی 12/0گرم گرافن حاصل شد. بنابراین می توان از نانوکامپوزیت مغناطیسی TiO2/Fe3O4/Gr در تخریب متیلن بلو و دیگر آلاینده‌های آلی به دلیل عملکرد فتوکاتالیستی خوب و همچنین خواص مغناطیسی (به کمک بازیافت خود) استفاده نمود.
- Abstract
- In the present research, ternary magnetic TiO2 / Fe3O4 / Graphene nanocomposites containing different amounts of graphene (0.015, 0.03, 0.06 and 0.12 g) have been successfully synthesized by facile hydrolysis technique and characterized by using FTIR, XRD and FESEM tests. It is necessary to note that Fe3O4 nanoparticles (Nps) were synthesized by snochemical method. Morphology characterization test showed that size of TiO2 Nps is nearly 6.0-7.0 nm and Fe3O4 Nps are 27.81 nm and both coated on the surfaces of graphene. XRD results revealed that anatase TiO2 and cubic spinel Fe3O4 exist in the nanocomposite structure. The photocatalytic performance of the synthesized nanocomposites was studied for methylene blue (MB) degradation under UV irradiation and visible light. The degradation percent (DP %) of MB in presence of TiO2/Fe3O4/Gr nanocomposite containing maximum amount of graphene content (0.12 g) reached 82% under 90 min UV irradiation. The synthesized nanocomposites showed also good photocatalytic activity under visible light since a 76% degradation of MB in the presence of TiO2/Fe3O4/Gr containing 0.12g graphene was obtained. Therefore one can use TiO2/Fe3O4/Gr nanocomposite in photocatalytic degradation of MB and other organic wastes because of their good photocatalytic performance and also magnetic properties (which help their recycle). Keywords: TiO2, Fe3O4, Graphene, nanocomposite, Photocatalytic Degradation, Methylene blue.
