Prepration and investigation of photocatalytic activity of ZnO nanostructures doped with cadmium and manganese cations

Barjasteh, Mohammad and Roshtkhari, Moghaddam and Habibi-Yangjeh, Aziz (2010) Prepration and investigation of photocatalytic activity of ZnO nanostructures doped with cadmium and manganese cations. Other thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
All in 1.pdf

Download (861kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Many industries have been widely used dyes and pigments for various purposes and their effluents can cause environmental pollution. Therefore, it is necessary to find an effective method in order to remove dyes. Advanced oxidation processes are interesting technique for treatment of the pollutions. In this thesis (ZnO)1-x[Cd(OH)2]x, Cd(OH)2 and Zn1-xMnxO nanoparticles were produced by the Hydrothermal method. The prepared samples were characterized by powder X- ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy Ultra Violet Visible (UV-Vis) and Fourier transform infrared (FT-IR) techniques. Also, photocatalytic degradation of methylene blue was studied by these nanoparticles. Nanoparticles of (ZnO)0.8[Cd(OH)2]0.2 prepared by refluxing for 4 h have greatest exhibit highest photocatalytic activity among the prepared samples. Increasing photocatalytic activity was attributed to the trapping of charge carriers and existing absorption tail in visible region. The Cd(OH)2 nanoparticles show a blue shift (about 0.74 eV) which can be attributed to quantum confinement effect. The nanostructures prepared by 4 h refluxing have higher activity relative to the other refluxing times. Moreover, observed first-order rate constant of the reaction decreases with calcination temperature. Photocatalytic activity of Zn0.95Mn0.05O nanoparticles prepared by refluxing for 2 h demonstrates better results. In order to campare the results, Nanoparticles of ZnS were prepared in presence of the RTIL and water and Influence of various operational parameters on the photodegradation reaction was investigated.

Item Type: Thesis (Other)
Persian Title: تهیه و بررسی خواص فتوکاتالیزوری نانوذرات اکسید روی دوپ شده با کاتیون¬های کادمیم و منگنز
Persian Abstract: اغلب صنایع به¬طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگدانه¬ها استفاده می¬کنند که خروجی آن¬ها می¬تواند آلودگی محیط زیست را سبب شود. بنابراین یافتن روشی موثر به منظور از بین بردن مواد رنگی لازم و ضروری است. فرآیند¬های اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده¬هاست. در این پایان¬نامه نانوذرات(ZnO)1-x[Cd(OH)2]x ، Cd(OH)2 و Zn1-xMnxO به روش آب¬گرمایی تهیه شده و با استفاده از تکنيک¬هاي پراش پرتو X به روش پودري (XRD)، ميکروسكوپ الکتروني روبشي (SEM)، طيف¬سنجي مرئی - ماورابنفش (UV-Vis) و مادون قرمز (FT-IR) مورد مطالعه قرار ﮔرفتند. فعاليت فتوکاتاليزوري نانوذرات تهیه شده با استفاده از تخريب ماده رنگي متيلن بلو بررسي می¬شود. نانوذرات (ZnO)0.8[Cd(OH)2]0.2 تهیه شده با چهار ساعت رفلاکس بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را در میان نمونه¬های تهیه شده دارند. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به جدایی بار و وجود لبه¬ی جذبی در ناحیه¬ی مرئی نسبت داده می¬شود. نانوذرات (OH)2 Cd جابه¬جایی به سمت طول موج¬های کوتاه¬تر حدود eV) 74/0( نشان می¬دهند که مربوط به اثرات حبس کوانتومی می¬باشد. نانوذرات تهیه شده با چهار ساعت رفلاکس بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به زمان¬های دیگر رفلاکس دارند. هچنین ثابت سرعت ظاهری مرتبه¬ی اول واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می¬یابد. فعالیت فتوکاتالیزوری برای نانوذرات Zn0.95Mn0.05O با دو ساعت رفلاکس بهترین نتایج را نسبت به ترکیب درصدهای دیگر نشان می¬دهند. به منظورمقادیر نتایج، نانوذرات ZnS در آب و در محلول آبی مایع یونی نیز تهیه شده و تأثیر پارامترهای مختلف برروی سرعت تخریب متیلن بلو بررسی گردید.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Habibi-Yangjeh, AzizUNSPECIFIED
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: 13 Jul 2019 08:35
Last Modified: 13 Jul 2019 08:35
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7835

Actions (login required)

View Item View Item