Preparation and Investigation on Photocatalytic Activity of TiO₂/Ag₂CrO₄ Nanocomposites under Visible-Light Irradiation for Degradation of Some Organic Dye Pollutants

Feizpoor, Solmaz (2017) Preparation and Investigation on Photocatalytic Activity of TiO₂/Ag₂CrO₄ Nanocomposites under Visible-Light Irradiation for Degradation of Some Organic Dye Pollutants. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (تهیه و بررسی فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت¬های TiO2/Ag2CrO4 تحت تابش نور مرئی برای تخریب چند آلاینده¬ی رنگی آلی)
Solmaz Feizpoor.pdf

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

Abstract

In recent decades, almost entire of the earth is facing drinking water scarcity, due to contamination of water and discharge of untreated wastewaters to the environment. As a “green” technology, semiconductor-based photocatalysis, has attracted much more interests for degradation of environmental pollutants. Among various semiconductors, titanium dioxide (TiO2) has been the most used photocatalyst in the heterogeneous photo-catalytic processes, because of its considerable stability, non-toxicity, and abundant resources. However, the worst drawback of this semiconductor is its poor activity under visible-light irradiation. This is related to the wide band gap of about 3.20 eV and high recombination rate of the photogenerated electron-hole pairs. One effective method to increase visible-light harvesting ability of TiO2 is combination of it with narrow band gap semiconductors. For this reason in this thesis, nanocomposites of TiO₂/Ag₂CrO₄, TiO₂/Ag₂WO₄/AgBr and TiO₂/Fe₃O₄/CoWO₄ were prepared by refluxing method. The structure, morphology, purity, specific surface area, and electronic properties of the as-prepared samples were studied using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive analysis of X-rays (EDX), UV–vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR), Brunauer–Emmett–Teller (BET) and photoluminescence (PL) techniques. Photocatalytic activity of the nanocomposites was examined by degradation of various pollutants under visible-light irradiation. The TiO₂/Ag₂CrO₄ (50%),TiO₂/Ag₂WO₄/AgBr (15%) and TiO₂/Fe₃O₄/CoWO₄ (30%) nanocomposites had highest activity in comparision with the other weight percents. Effects of different parameteres such as preparation time and scavengeres of reactive species on the kinetic of photodegradation reaction were investigated.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تهیه و بررسی فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت¬های TiO2/Ag2CrO4 تحت تابش نور مرئی برای تخریب چند آلاینده¬ی رنگی آلی
Persian Abstract: : در دهه¬های اخیر، تقریباً کل زمین به دلیل آلودگی آب و تخلیه¬ی فاضلاب تصفیه نشده به محیط زیست، با کمبود آب آشامیدنی مواجه است. فتوکاتالیزورهای نیمه هادی به عنوان یک تکنولوژی سبز، توجه بسیار زیادی را برای تخریب آلاینده¬های زیست محیطی به خود جلب کرده اند. در میان نیمه رساناهای مختلف، دی اکسید تیتانیوم به دلیل منابع فراوان، پایداری قابل توجه و غیر سمی بودن در فرآیندهای فتوکاتالیزوری ناهمگن بیش¬تر مورد استفاده بوده است. با این حال، بزرگترین ایراد این نیمه هادی فعالیت ضعیف آن تحت تابش نور مرئی است. فعالیت فتوکاتالیزوری ضعیف این نیمه هادی به علت شکاف انرژی زیاد در حدود eV 2/3 و بازترکیبی بالای جفت¬های الکترون - حفره تولیدشده تحت تابش نور می¬باشد. یک روش مؤثر برای بالا بردن توانایی جذب نور مرئی توسط دی اکسید تیتانیوم، ترکیب کردن این نیمه رسانا با نیمه رساناهای دارای شکاف انرژی کم می¬باشد. به همین جهت در این پایان¬نامه نانوکامپوزیت¬های TiO₂/Ag₂CrO₄، TiO₂/Ag₂WO₄/AgBr و TiO₂/Fe₃O₄/CoWO₄با استفاده از روش رفلاکس تهیه شدند. ساختار، مورفولوژی، خلوص، مساحت سطح ویژه و خواص الکترونی نمونه¬های تهیه شده توسط تکنیک¬های پراش پرتوی X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراکندگي انرژي پرتو¬هاي X (EDX)، طيف سنجي بازتاب نفوذي (DRS)، مادون قرمز (FT-IR)، تعیین مساحت سطح ویژه (BET) و فتولومینسانس (PL) مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت¬ها برای تخریب آلاینده¬های مختلف تحت تابش نور مرئی مورد مطالعه قرار گرفت. نانوکامپوزیت¬های TiO₂/Ag₂CrO₄ (50%)، TiO₂/Ag₂WO₄/AgBr (15%) و TiO₂/Fe₃O₄/CoWO₄ (30%) بیش¬ترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به درصدهای وزنی دیگر داشتند. تأثیر عواملی مانند زمان¬های تهیه نانوکامپوزیت و گروه¬های به دام اندازنده¬ی گونه¬های فعال بر روی سینتیک تخریب فتوکاتالیزوری نیز مورد بررسی قرار گرفتند
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: 03 Oct 2018 09:18
Last Modified: 03 Oct 2018 09:18
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/294

Actions (login required)

View Item View Item