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

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :شیمی

گرایش :کاربردی

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

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم دارویی

دانشکده علوم و فناوری های نوین، گروه شیمی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد « M.S.c »

گرایش: کاربردی

 

عنوان:

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

 

استاد راهنما:

دکتر مسعود گیاهی

 

استاد مشاور:

دکتر انسیه قاسمی

دکتر محمد علی باقری نیا

بهار 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب :

چکیده: 1

مقدمه: 2

فصلاولکلیات.. 3

حذفناخالصیهاباروشتخریبفوتوکاتالیزوری. 4

آشناییباتعدادیازفوتوکاتالیزورهادرواکنشهایتخریبی. 5

1-2-1 فوتوکاتالیزورTiO2. 6

1-2-2 فوتوکاتالیزورZnO: 10

فصلدومبررسیمتونومطالعاتدیگراندراینزمینه. 17

2-1 مقدمه. 17

2-2 اجزاءتشکیلدهندهرنگ.. 19

2-3 خصوصیاتاجزاءتشکیلدهندهرنگ.. 20

2-3-1-رنگدانههاورنگدانهیارها: 20

2-3-2-رزینها: (Resin) 20

2-3-3حلال. 21

2-3-4موادافزودنیدررنگ.. 21

2-5 آلودگیآب (Water Pollution ) 22

2-5-1 آلودگیناشیازرنگها 23

2-5-2 آلودگیناشیازحلالها 24

2-6 نانوتکنولوژیدرصنعتآب.. 24

2-7 بررسیروشهایخالصسازیآببابهکارگیریفناورینانو26

 

2-7-1 نانوپلیمرهایمتخلخل. 27

2-7-2 نانوفیلترها 27

2-7-3 نانوفوتوکاتالیستها 29

2-8 روشهایخالصسازیحلال. 31

2-9 قوانینبنیادیفوتوشیمی. 32

2-9-1 فرآیندهایبرانگیختگیوآسایشمولکولی. 32

2-9-2 برانگیختگیالکترونینیمهرساناها 34

2-9-3 موقعیتلبهباند. 38

2-9-4 فرآیندانتقالالکترونیبررویسطحکاتالیزور 39

2-10 مکانیسمهایمختلفتخریبفوتوکاتالیزوری. 40

2-10-1 اکسیداسیونتوسطرادیکالهایهیدروکسیل. 42

2-10-2 واکنشفوتوشیمیاییKolbe. 44

2-11 نانوموادنیمههادیوخاصیتفوتوکاتالیزوری. 44

2-11-1 اثراتاندازهکوانتومی (QSE)1. 45

2-11-2 اثراتافزایشمساحتسطح. 46

فصلسومروشکاروموادمورداستفاده 15

3-1 موادشیمیاییمورداستفاده 47

3-1-1 آلایندهمورداستفاده 47

3-1-2 ترکیباتشیمیایی. 47

3-1-3 فوتوکاتالیزورها 47

3-2 دستگاههایمورداستفاده 48

3-2-1 طیفسنجماوراءبنفشـمرئی (UV-Vis) 48

3-2-2 سانتریفیوژ 48

3-2-3 ترازویدیجیتال. 48

3-2-4 دستگاهآبمقطرگیری. 48

3-2-5 PHمتر 48

3-2-6 راکتورفتوشیمیایی. 48

3-3 نرمافزارمورداستفاده 50

3-3-1 نرمافزارMinitab 15. 50

3-4 سنتزفوتوکاتالیستZnO/C,N,S. 50

3-5 طیفجذبیورسممنحنیاستانداردبرایآلایندهموردبررسی. 51

3-6 آزمایشاتتخریبفوتوکاتالیزوریوبررسیشرایطمختلفواکنش… 51

3-6-1 بررسیاثرنوعکاتالیزور 52

3-6-2 بررسیاثرتابشنورUV.. 52

3-6-3 بررسیاثراکسندههابرواکنشهایفوتوکاتالیزوری. 53

3-6-4 بررسیاثرPH.. 53

3-6-5 بررسیاثراتزمانتابش… 53

3-6-6 بررسیاثرمقدارکاتالیزور 54

3-6-7 بررسیاثرغلظترنگبرتخریبفوتوکاتالیزوری. 54

3-6-8 بررسیاثرسرعتچرخشدورمگنت.. 54

3-6-9 بررسیاثریونهایمعدنی. 55

3-6-10 بررسیهایسینتیکی. 55

3-6-11 بررسیآزمایشهایتخریبفوتوکاتالیزوریبهروشتاگوچی. 55

فصلچهارمنتایج.. 59

4-1 طیفXRD،FE-SEM،XPS،EDXجهتاطمینانازحصولسنتزنانوفوتوکاتالیستZnO/C,N,S. 59

4-1-1 XRD.. 59

4-1-2  FE-SEM.. 61

4-1-3 XPS. 61

4-1-4 EDX.. 62

4-2 رسممنحنیاستانداردجهتتعیینغلظتآلاینده 63

4-3 نتایجبررسیآزمایشاتتخریبفوتوکاتالیزوریرنگ.. 64

4-3-1 نتایجبررسیتواناییفوتوکاتالیزوریفوتوکاتالیستهایمختلفدرتخریبآلاینده 65

4-3-2 نتایجبررسیاثرتابشنورUVدرتخریبرنگ.. 66

4-3-3 نتایجبررسیاثرعواملاکسندهبرتخریبفوتوکاتالیزوری. 67

4-3-4 نتایجبررسیاثرPH.. 72

4-3-5 نتایجبررسیاثراتزمانتابش… 74

4-3-6 نتایجبررسیاثرحضورومقدارکاتالیزور 76

4-3-7 نتایجبررسیاثرغلظترنگ.. 78

4-3-8 نتایجبررسیاثرسرعتچرخشدورمگنت.. 80

4-3-9 نتایجبررسیاثریونهایمعدنی. 80

4-3-10 نتایجمطالعاتسینتیکی. 82

4-3-11 نتایجبررسیتخریبفوتوکاتالیزوریرنگرودامینBبااستفادهازروشتاگوچی. 85

فصل پنجم بحث ونتیجه گیری.. 91

5-1  نتایجکلیازآنچهدراینپروژهبررسیشد،بهشرحزیرخلاصهمیگردد: 91

5-2 کارهایتحقیقاتیجنبی. 92

فهرست تصاویر :

شکل ( 1-6)  ساختارمعدنیمربوطبه (a) روتیل، (b) آناتاز، (c) بروکیت.. 8

شکل (1-7)  ساختارکریستالیمربوطبه (a) روتیل، (b) آناتاز، (c) بروکیت.. 8

شکل (1-8)  مکانیسمتبادلالکترونیبینالکترونوحفره 9

شکل (1-9)  ساختارششگوشهایZnO.. 10

شکل (1-10) مکانیسمفوتوکاتالیزوریباحضورنیمهرسانایZnO.. 15

شکل(2-1) نمودارانرژیجابلونسکی (فرآیندهایبرانگیختگیوآسایش) ]26[ 33

شکل(2-2) تغییرساختارالکترونینیمهرساناباافزایشتعدادساختارهایمونومری (N) ]30[ 34

شکل (2-3) مکانیسمفوتوکاتالیزوریبههمراهحوادثبازگشتبهحالتاولیهدریکنیمههادی]27 و30[ 36

شکل (2-4) انرژیجدایشنواردربعضینیمهرساناهادرمحلولالکترولیتآبی]27[ 38

شکل (2-5)  دستهبندیواکنشهایفوتونیکاتالیزشده،Dمخففالکتروندهنده1وAمخففالکترونگیرنده2 39

شکل (3-1) شمایدستگاهفوتوشیمیاییبرایانجامواکنشهایفوتوکاتالیزوری. 49

بیناب) 4-1(طیفXRDمربوطبهفوتوکاتالیستZnO/C,N,S. 60

بیناب) 4-2(طیفFE-SEMمربوطبهفوتوکاتالیست   ZnO/C,N,S. 61

بیناب) 4-3(طیفXPSمربوطبهفوتوکاتالیستZnO/C,N,S. 62

بیناب) 4-4(طیفEDXمربوطبهفوتوکاتالیستZnO/C,N,S. 63

شکل (4-2) طیفجذبیرنگرودامینBباغلظت mg/L 20درطولموج nm354 و 549. 64

شکل (4-3) منحنیاستانداردجذببرحسبغلظترنگرودامینBدرطولموج nm354 و549. 64

شکل (4-4) بررسیاثرکاتالیستهایمختلفدرتخریبرنگرودامینB. شرایطآزمایش… 66

شکل (4-6) بررسیاثراکسندههایمختلفرویتخریبرنگرودامینB . 68

شکل (4-7) اثرعاملاکسندهK2S2O8برتخریبفوتوکاتالیزوریرنگرودامینB، 70

شکل (4-8) اثرغلظتهایمختلفK2S2O8برتخریبفوتوکاتالیزوریرنگرودامینB.. 71

شکل (4-9) بررسیاثرPHرویدرصدتخریبفوتوکاتالیزوریرنگرودامینB.. 73

شکل (4-10) بررسیاثرزمانتابشرویدرصدتخریبرنگرودامینBبدونحضوراکسنده، 75

(شکل4-11) بررسیاثرزمانتابشرویدرصدتخریبرودامینBدرحضوراکسنده، 76

شکل)4-12  (اثرحضورفوتوکاتالیزورZnO/C,N,S (غلظتآلایندهmg/L20) 77

شکل(4-13) اثرمقدارفوتوکاتالیزورZnOرویدرصدتخریبتخریبرنگرودامینBبعداز 330 دقیقهتابش، 78

شکل (4-14) بررسیاثرغلظتآلایندهرویدرصدتخریبرنگرودامینBنسبتبهزمان، 79

شکل (4-15) تأثیرسرعتچرخشمگنترویدرصدتخریبرنگرودامینBبعداز 330 دقیقهتابش، 80

شکل (4-16) تأثیرحضورآنیونهارویدرصدتخریبرنگرودامینBبعداز 330 دقیقهتابش، 81

شکل (4-17) سرعتتخریبشبهدرجهصفرمازZnO/C,N,SدرتخریبرنگرودامینB، 83

شکل (4-18) سرعتتخریبشبهدرجهاولازZnO/C,N,SدرتخریبرنگرودامینB، 84

شکل (4-19) سرعتتخریبشبهدرجهدومازZnO/C,N,SدرتخریبرنگرودامینB، 84

فهرست جداول :

جدول (3-1) پارامترهاوسطوحانتخابیرابهمانشانمیدهد. 57

جدول (3-2) جدولطراحیشدهتوسطنرمافزارتاگوچی. 58

جدول (4-1) نتایجبدستآمدهازآزمایشهایطراحیشدهتوسطنرمافزارتاگوچی. 85

چکیده:

در سال های اخیر نانو ذرات نیمه رسانا با توجه به خواص الکتریکیو مکانیکی، که از اثرات محدود کوانتومی در مقایسه با مواد همتای آنها حاصل می شود، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در میان نانو ذرات نیمه رسانا، نانو ذرات اکسید روی ZnO کارایی بالاتری دارند. برای دستیابی به فعالیت فتوکاتالیستی بالاتر، نافلز نیمه رسانای ZnO دوپل شده با C,N,S تهیه شد.

در این پایان نامه تخریب فتوکاتالیستی رنگدانه رودامینB  با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO/C,N,S سنتز شده بروش رسوبی در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. زینک سولفات و تیواوره بعنوان ماده اولیه استفاده شد. تخریب فتوشیمیایی رنگ با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO/C,N,S بوسیله ی بازبینی تغییرات غلظت ماده با استفاده از تکنیک اسپکتروفتومتری UV بر حسب زمان تابش مورد بررسی قرار گرفت. شکل، ساختار و خواص نوری این فتوکاتالیست بوسیله XRD، XPS، EDX و عکس FE-SEM مشخص شد.

میزان تخریب رنگ رودامین B، در حضور لامپ UV، با بررسی عوامل مختلف چون اثر غلظت رنگ ،مقدار مشخصی از فتوکاتالیست، PH محلول، حضوراکسنده های مختلفمثل H2O2, K2S2O8, KBrO3, KIO3 ، یون های معدنی، زمان تابشو… انداره گیری و شرایط بهینه برای بیشترین تخریب مشخص شد.

در کار حاضر، بر اساس نتایج، مقدار بهینهء، فتوکاتالیست استفاده شده  mg7 ، غلظت رنگ  ppm20و 9=pH می باشد. لازم به ذکر است بیشترین تخریب در حضور اکسنده K2S2O8 با مقدار ( mM3 ) صورت گرفت.

کلید واژه ها: تخریب فتوکاتالیزوری، اکسید روی آلوده شده با (کربن ،نیتروژن و گوگرد) ، نانو فوتوکاتالیز، رنگ، رودامین .B

مقدمه:

موضوع مورد مطالعه در این پایان نامه تخریب فتوشیمیایی رودامینB در محلول های آبی با استفاده ازنانوفتوکاتالیست ZnO آلاییده با C,N,Sمی باشد. رودامین B یک رنگ سنتزی است که در دسته ی رنگ های زانتن قرار می گیرد. این رنگ در صنعت نساجی ، صنعت چرم ، داروسازی و به عنوان رنگ افزودنی لوازم آرایش به کار می رود. به علت سمی و سرطان زا بودن مشکلات زیادی را برای جانداران ایجاد می کند.

این رنگ به جهت کاربرد زیاد، اثرات زیست محیطی فراوانی ایجاد می کند و موجب آلودگی پساب خانگی و صنعتی می گردد.در این پروژه هدف حذف این رنگ از پساب حلالی به کمک تخریب فتوشیمیایی با استفاده از نانو فتوکاتالیست ZnO آلاییده شده با نافلزات ( C,N,S) و یافتن شرایط بهینه تخریب می باشد.

از طرفیدستیابی به بهترین شرایط تخریب فتوشیمیایی رنگ به کمک فتوکاتالیست ZnOآلاییده شده با نافلزات (C,N,S) با بررسی عوامل مختلف موثر بر فرآیند تخریب، می توان فرآیند را در پایلوت آزمایشگاهی به شرکت های تولید رنگ ، آب و فاضلاب، صنایع نساجی و داروسازی پیشنهاد کرد.نتایج این تحقیق علاوه بر گسترش مرز های دانش و رعایت جنبه های اقتصادی در بازیابی حلال، می تواند از ورود مواد شیمیایی سمی و خطرناک به آب های جاری و پساب ها جلوگیری نماید.که مسائل مطرح شده ضرورت انجام تحقیق حاضر و اهداف این پژوهش را برای ما روشن می­سازد.

تعداد صفحه : 121

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09361998026        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید