%36تخفیف

دانلود پروژه:اثر گروه های دوپ شده در راندمان فرایند تخریب مواد رنگزا از پساب های صنعتی با استفاده از فرایند نانوفتوکاتالیستی

تعداد80 صفحه در فایل word

دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی – نانومهندسی شیمی

 

اثر گروه های دوپ شده در راندمان فرایند تخریب مواد رنگزا از پساب های صنعتی با استفاده از فرایند نانوفتوکاتالیستی

در این تحقیق ابتدا راکتور فتوکاتالیستی از جنس کوارتز طراحی و ساخته شد.سپس نانوفتوکاتالیست های  ZnOاصلاح شده با درصدهای مختلفی از Ag و Zrبه روش احتراقی وبا استفاده از ماکروویو سنتز گردید.آزمایش ها ی فتوکاتالیستی نشان داد که نانوفتوکاتالیست های با نسبت  جرمی 0.093  Agو 0.04Zrکارامد تر است.ویژگی های این کاتالیست ها توسط آنالیزهای XRD،SEMوFT-IR مورد ارزیابی قرار گرفت.سپس فعالیت های فتوکاتالیستی ZnO-Ag-Zr  در تخریب رنگ RR198 مورد بررسی قرار گرفت و عوامل موثر مانند pHمحلول ،مقدار کاتالیست و غلظت اولیه محلول بررسی شد.آزمایش ها نشان داد که شرایط بهینه رنگبری از رنگزا در غلظت 20 میلی گرم در لیتر عبارت از  pH=10و میزان کاتالیست 0.3 گرم در لیتر  و در این شرایط رنگبری بالای 92 درصد می باشد.همچنین سینتیک واکنش  نیز با معادله شبه درجه یک لانگمیر-هینشلوود تعیین گردید.و در نهایت با استفاده از ثابت های سینتیکی بدست آمده،محاسبات اقتصادی انجام شد.

کلمات کلیدی : اکسیداسیون پیشرفته ،رنگبری،فتوکاتالیست،فتوراکتور

 

فهرست مطالب

فصلاول : مقدمه. 1

1-1-مقدمه. 1

1-2- آلودگیهایآب. 2

1-3 انواعپساب. 2

1-3-1- پسابهایشهری. 2

1-3-2-پسابهایصنعتی. 3

1-4روشهایتصفیهپساب. 4

1-5-فراينداكسيداسيونبرايحذفرنگزاازپسابها : 6

1-5-1 تعریففرایند : 7

1-5-2- اكسيدكنندههايمورداستفاده: 7

1-6- فراینداکسیداسیونپیشرفته : 9

1-6-1- واكنشهايبراساسازن: 11

1-6-2-فرایندماورایبنفش /هیدروژنپراکسید : 13

1-6-3-واکنشهایفنتونوفرایندفتوفنتون: 14

1-6-4- فرآیندهایاکسایشنانوفتوکاتالیستی: 15

1-6-4-1اصولپایهواکنشهايفوتوکاتالیستی: 16

1-7- سنتزاحتراقی. 19

1-8-اهدافطرح : 20

فصلدوم : 21

2-1-ویژگیهایاکسیدرویوکاربردهایآن: 21

2-2-اکسیدرویدرنقشفتوکاتالیست : 23

2-2-1اصلاحاکسیدروی : 24

2-3-بررسیمطالعاتپیشینازاکسیدرویبهعنوانفوتوکاتالیست : 24

فصلسوم : موادوروشها 33

3-1 مقدمه. 33

3-2- رنگراکتیوقرمز 198. 33

3-3-مواد 34

3-4- سنتزفوتوکاتالیست  : 36

3-5-روشهایتعینمشخصات : 37

3-5-1- پراشاشعهایکس  (XRD) 37

3-5-2- میکروسکوپالکترونیروبشی. 38

3-5-3- طیفسنجFTIR.. 39

3-6-اندازهگیریمیزانجذب. 39

3-6-1-تعینغلظترنگ.. 39

3-7- تعینباندگپ. 40

3-8-مجموعکربنآلی. 41

3-9- روشکار. 42

3-10- وسایلکار. 44

فصلچهارم 45

4-1- آنالیزخصوصیات. 45

4-1-1-بررسینتایجآنالیزXRD.. 45

4-1-2- بررسینتایجحاصلازآنالیزSEM… 47

4-1-3- آنالیزFT-IR.. 48

4-1-4- محاسبهپهنایباند 49

4-2- نمودارکالیبراسیونرنگراکتیوقرمز 198. 50

4-3- تاثیرتابشفرابنفشبهتنهاییبررنگبری: 51

4-4 فرایندفتوکاتالیستی. 52

4-4-1 تاثیرمقدارAgوZrبرفعالیتفتوکاتالیستیZnO.. 52

4-4-2 اثرpHبرراندمانرنگبری. 53

4-4-3- اثرغلظتابتداییبرراندمانرنگبری. 54

4-4-4 تاثرمقدارکاتالیست. 55

4-5- درصدحذفTOC.. 56

4-6- مطالعهسینتیکواکنش.. 57

4-7-مطالعاتاقتصادی. 59

4-8- مکانیسمرنگبری. 60

4-9- مقایسهفعالیتفوتوکاتالیستها 62

4-10-  قابلیتبازیافتکاتالیست. 62

فصلپنجم 65

5-1- نتیجهگیری. 65

5-2-پیشنهادات. 66

فصل 6 : منابع. 67

فهرست تصاویر

شکل 1 : فرایند های تصفیه پساب……………………………………………………………………………..6

شکل 2 : فرایند عمده درنانوفتوکاتالیست های نیمه هادی………………………………………………………….18

شکل 3: تصویر SEM اکسید روی در شکل های مختلف……………………………………………………………23

شکل4 : نمای کلی فتوراکتور ………………………………………………………………………………………………………44

شکل 5 : تصاویر XRD فتوکاتالیست های ZnO ،ZnO-Ag و ZnO-Ag-Zr………………….47

شکل 6 : تصاویر SEM فتوکاتالیست های ZnO ،ZnO-Ag و ZnO-Ag-Zr…………………..48

شکل 7 : تصویر FT-IR نانوفتوکاتالیست ZnO-Ag-Zr……………………………………………………….49

شکل 8 : منحنی Tauc برای نانوفتوکاتالیست ZnO-Ag-Zr………………………………………………….50

شکل 9 : نمودار جذب رنگ…………………………………………………………………………………………………………..51

شکل 10 : نمودار کالیبراسیون………………………………………………………………………………………………………51

شکل 11 : تاثیر تابش UV به تنهایی…………………………………………………………………………………………..52

شکل 12 : تاثیر نسبت Zr/ZnO در رنگبری………………………………………………………………………………53

شکل 13 : تاثیر pH بر راندمان رنگبری……………………………………………………………………………………….54

شکل 14 : تاثیر غلظت ابتدایی رنگ بر راندمان رنگبری………………………………………………………………55

شکل 15 : تاثیر مقدار کاتالیست…………………………………………………………………………………………………..55

شکل 16 : مقایسه درصد حذف TOC………………………………………………………………………………………..56

شکل 17 : بررسی سینتیک واکنش……………………………………………………………………………………………..58

شکل 18 : مکانیسم رنگبری…………………………………………………………………………………………………………61

شکل 19 : مقایسه بهینه فتوکاتالیست ها…………………………………………………………………………………….62

شکل 20 : قابلیت بازیافت فتوکاتالیست……………………………………………………………………………………….63

فهرست جداول

جدول 1 : خصوصیات برخی از اکسید کننده ها……………………………………………………………………………..8

جدول 2 : ثابت سرعت ازن در برابر رادیکال هیدروکسیل…………………………………………………………….10

جدول 3 : برخی از فرایند های اکسیداسیون پیشرفته………………………………………………………………….11

جدول 4 : ساختار و خواص رنگ RR 198 ………………………………………………………………………………..36

جدول 5 : ساختار مواد برای سنتز فتوکاتالیست…………………………………………………………………………..37

جدول 6 : وسایل مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………..45

جدول 7 : ثابت سرعت برای معادله شبه درجه اول…………………………………………………………………….58

جدول 8 : محاسبات اقتصادی………………………………………………………………………………………………………60

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo