Preparation of ZnS nanostructures doped with cadmium and cupper cations and investigation of their photocatalytic activity

پورمحمدی آهندانی, زهرا and حبیبی ینگجه, دکتر عزیز (2010) Preparation of ZnS nanostructures doped with cadmium and cupper cations and investigation of their photocatalytic activity. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
-111111تصحیح شده مقدمه پورمحمدیئ نهایی.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

: Dyes are widely used in textiles, printing, dyeing, and food industries. Dye pollutants from these industries are sources of environmental contamination. The color produced by small amounts of dyes in water is considered to pose a very serious problem because they have a considerable effect on water environment and are visually unpleasant. Among various physical, chemical and biological techniques for treatment of wastewaters, heterogeneous photocatalysis has been considered as a cost-effective alternative This method is generally based on generation of OH radicals which interact with organic pollutants leading to degradation and subsequently mineralization. In this thesis, a green method is applied for preparation of Zn1−xCdxS in water using microwave irradiation and Zn1−xCuxS nanoparticles in water using microwave and ultrasounic irradiation. The prepared samples were characterized by powder X- ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) techniques. It was found that Cd2+ and Cu2+ ions are homogeneously substituted for Zn2+ ions in ZnS lattice. The absorption edges for nanoparticles are red-shifted as content of Cd2+ and Cu2+ ions increases. Photocatalytic degradation of methylene blue (MB) on the prepared nanoparticles was investigated under visible light irradiation. Increasing photocatalytic activity of Zn1-xCdxS and Zn1−xCuxS nanoparticles has been attributed to its high visible light absorption and decrease of electron-hole recombination due to presence of Cd2+ and Cu2+ ions in the lattice. Effect of different parameters were studied on the photocatalytic degradation reaction. Mole fraction of doped ions, microwave irradiation time and ultrasounic irradiation time, catalyst weight, initial concentration of the dye, calcination temprature and pH of the solution require an optimum amount.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تهیه نانوساختارهاي سولفید روی دوپ شده با کاتیون¬های کادمیم و مس و مطالعه خواص فتوکاتاليزوري آنها
Persian Abstract: رنگ¬ها به¬طور گسترده ای در صنایع نساجی، چاپ و غذا مورد استفاده قرار می¬گیرند. آلاینده¬های رنگی حاصل از این صنایع منبع آلودگی محیط زیست هستند. رنگ تولید شده درمقادیرکم از رنگدانه¬ها در آب، مشکل جدی به بار می¬آورد زیرا اثرات نامطلوبی بر روی منابع آبی دارد. در میان روش¬های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، فتوکاتالیزورهای هتروژن به¬عنوان یک روش موثر مورد توجه قرار گرفته است. اساس این روش بر اساس تولید رادیکال¬های هیدروکسیل می¬باشد که باعث تجزیه این آلاینده¬ها می¬گردد. در این پایان¬نامه یک روش سریع برای تهیه نانوذرات Zn1-xCdxSو Zn1-xCuxSدر آب با استفاده از امواج ریزموج و فراصوت ارائه گردیده و فتوکاتالیزورهای تهیه شده با استفاده از تکنيک هاي پراش پرتو X به روش پودري (XRD)، ميکروسكوپ الکتروني روبشي (SEM) و طيف سنجي UV-Visible (UV-Vis DRS) مورد مطالعه قرار ﮔرفتند. نتایج نشان می¬دهد که یون¬هایCd2+ و Cu2+ جایگزین یون¬های Zn2+ در شبکه بلوری ZnS می¬شوند. با افزایش کسرمولی یون¬هایCd2+ و Cu2+ لبه¬های جذب نانوذرات به سمت طول موج¬های قرمز جابجایی نشان می¬دهند. تجزیه فتوکاتالیزوری متیلن بلو با نانوذرات تهیه شده تحت تابش امواج مرئی مورد ارزیابی قرار گرفته است. فعالیت فتوکاتالیزوری نانوذرات Zn1-xCdxSو Zn1-xCuxSبه جذب بالای آن¬ها در ناحیه مرئی و کاهش سرعت باز ترکیب حفره - الکترون نسبت داده می¬شود. اثر پارامترهای مختلف بر روی سرعت تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به¬دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی یون¬های دوپ شده، مدت زمان تابش ریزموج و فراصوت، مقدار فتوکاتالیزور، غلظت اولیه ماده رنگی، دمای کلسینه و pH محلول مقدار بهینه ای را می¬طلبد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
حبیبی ینگجه, دکتر عزیزUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Date Deposited: 10 Jul 2019 06:28
Last Modified: 10 Jul 2019 06:28
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7710

Actions (login required)

View Item View Item