Photocatalytic degradation of methyl orang dye using ZnO/bentonite nanocomposite

Hakimi Siboni, Bahareh and Ghorban pour, Mohammad and Rahim pouran, Shima and miroliaei, Alireza (2018) Photocatalytic degradation of methyl orang dye using ZnO/bentonite nanocomposite. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
اصلاحیه.pdf

Download (967kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Many industries have been widely used dyes and various purposes and their effluents can cause environmental pollution.dyes are widely used in textiles, printing, dyeing, and food industries. TheColor produced by small amounts of dyes in the water is considered to pose a very serious problem because they have a considerable effect on water environment and are visually unpleasant.Therefore, they require a way to destroy these dyes and or converting them into safe materials.Among various physical, chemical and biological techniques for treatment of wastewater, heterogeneous photocatalysis has been considered as a cost-effective alternative.This method is based on generation of OH radicals which interact with organic pollutants leading to degradation and subsequently mineralization Advanced oxidation processes are of the best methods for degradation of dyes. Photocatalysis is a type of advanced oxidation process based on semiconductors. In thesis, Nano-compositesZnO / bentonite was prepared by alkaline ion exchangemethod and used for degradation of methyl orange presence of ultraviolet light. Catalysts were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflection spectroscopy (DRS) and Energy Dispersive X-Ray (EDX). the calculatedBandgap energy (Eg) value for optimal nanocomposite is 2.7 eV of using DRS analysis, Which is less than that of other synthesized nanocomposites. Low number of Bandgap Energy cause improvement in Photocatalytic property of optimal sample. The effect of various parameters such as initial concentration of methyl orange, catalyst weight and pH on the photocatalytic degradation of methyl orange were investigated where in the optimal values 3.5 g/L of catalyst and pH=4 and degradation of methyl orange could reach about 96%. The results indicate that photocatalytic degradation of methyl orange follows first order kinetic

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تخریب فتوکاتالیستی رنگ متیل اورانژ با کمک نانوکامپوزیت اکسیدروی/بنتونیت
Persian Abstract: اغلب صنایع به طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگ‌دانه‌ها استفاده می‌کنند که خروجی آن‌ها می‌توانند آلودگی محیطی را سبب شوند. رنگ‌ها به طور گسترده‌ای در صنایع نساجی، چاپ و غذا مورد استفاده قرار می‌گیرند. رنگ تولید شده در مقادیر کم از رنگ‌دانه‌ها در آب، مشکل جدی به بار می‌آورد، زیرا اثرات نامطلوبی بر روی منابع آبی دارد. لذا به روشی برای از بین بردن این مواد رنگی و یا تبدیل آن به مواد بی‌خطر نیاز است. در میان روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، فتوکاتالیزورهای ناهمگن به عنوان یک روش مؤثر مورد توجه قرار گرفته است. اساس این روشتولید رادیکال‌های هیدروکسیل می‌باشد، که باعث تجزیه این آلاینده‌ها می‌گردد. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته از بهترین روش‌ها برای تخریب مواد رنگی به شمار می‌روند. فرآیندفتوکاتالیزوری یک نوع فرآیند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه نیمه هادی‌ها می‌باشد. در این پایان‌نامه نانوکامپوزیت اکسیدروی / بنتونیت با استفاده از روش تبادل یونی فاز جامد تهیه شده و به عنوان فتوکاتالیزور برای تخریب ماده‌ی رنگی متیل اورانژ تحت تابش نور ماوراءبنفش استفاده شد. کاتالیزورها با استفاده از تکنیک‌های پراش پرتو Xبه روش پودری (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی بازتاب نفوذی (DRS) و پراش انرژی پرتوایکس (EDX) مورد مطالعه قرار گرفتند. با استفاده از آنالیز DRS باندگپ نمونه بهینه eV72/2 به¬دست آمد، که در مقایسه با سایر نانوکامپوزیت¬های سنتز شده کمتر می¬باشد. پایین بودن عدد باندگپ سبب بهبود خاصیت فتوکاتالیستی نمونه¬ی بهینه می¬شود. تأثیر پارامترهای مختلفی نظیر غلظت اولیه متیل اورانژ، وزن کاتالیزور وpHمحلول بر روی تخریب فتوکاتالیزوری متیل اورانژ بررسی شد. مقادیر بهینه 5/3 گرم بر لیتر مقدار کاتالیزور و 4=pHبه دست آمد و تخریب متیل اورانژ به حدود 96% می¬تواند برسد.نتایج نشان می‌دهد که تخریب فتوکاتالیزوری متیل اورانژ از سینتیک درجه اول پیروی می‌نماید.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Ghorban pour, MohammadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Rahim pouran, ShimaUNSPECIFIED
miroliaei, AlirezaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Architecture Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 24 Jun 2019 07:02
Last Modified: 24 Jun 2019 07:02
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/6961

Actions (login required)

View Item View Item