Barzegar, Javid (2018) Prepartion and Investigation on Photocatalytic Activity of g-C3N4/Ag2CrO4/AgI Nanocomposites Under Visible-Light Irradiation for Degradation of Some Organic Dye Pollutants. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.
|
Text (تهیه و بررسی فعالیت فتوکاتالیزوري نانوکامپوزیت¬هاي g-C3N4/Ag2CrO4/AgI تحت تابش نور مرئی برای تخریب چند آلاینده¬ی رنگی)
Javid Barzegar.pdf Download (1MB) | Preview |
Abstract
Nowadays, energy and environmental issues have become a realistic problem. On the other hand, there is an increasing interest in application of photocatalytic processes using semiconductors to address these problems. More recently, graphitic carbon nitrid (g-C3N4) was developed as a novel metal free visible-light-induced photocatalyst with suitable band gap energy of 2.7 eV. This photocatalyst is a promising high performance material due to its hardness, light weight, non-toxicity, abundance, preparation from easily available starting materials, and excellent stability under ambient conditions. Nevertheless, the low efficiency caused by high recombination rate of the photogenerated charges, low capability of visible-light utilization, and low surface area limit the practical applications of g-C3N4. To take better advantage of g-C3N4, one of the important strategies to improve its photocatalytic activity is combining with other semiconductors. For these reasons, we prepared the g-C3N4/Ag2CrO4/AgI and g-C3N4/Ag3VO4/AgBr nanocomposites as novel visible-light-driven photocatalysts. The prepared samples were characterized by a series of complementary combinations of powder X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform-infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG), N2 adsorption-desorption, diffuse reflectance UV-vis spectroscopy (DRS), and photoluminescence (PL) techniques. At the optimal AgI and AgBr contents, the as-prepared g-C3N4/Ag2CrO4/AgI (30%) and g-C3N4/Ag3VO4/AgBr (10%) nanocomposites exhibited the highest photocatalytic performance toward degradation of different organic pollutants. Possible photocatalytic degradation mechanisms were proposed by investigating the influence of active species scavengers on the photocatalytic activities. Additionally, the stability of the photocatalysts in aqueous suspensions was investigated by cyclic runs.
| Item Type: | Thesis (Masters) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Persian Title: | تهیه و بررسی فعالیت فتوکاتالیزوري نانوکامپوزیت هاي g-C3N4/Ag2CrO4/AgI تحت تابش نور مرئی برای تخریب چند آلاینده ی رنگی | ||||
| Persian Abstract: | امروزه دغدغه در خصوص انرژی و محیط زیست به یک مشکل جدی تبدیل شده¬ است. از سوی دیگر، فرآیندهای فتوکاتالیزوری با استفاده از نیمه¬هادی¬ها برای مقابله با مشکلات زیست¬محیطی و انرژی توجه زیادی را به خود جلب کرده¬اند. اخیراً کربن نیترید گرافیت مانند (g-C3N4) به عنوان فتوکاتالیزور غیرفلزی جدید و فعال تحت نور مرئی، با شکاف انرژی مناسب (eV 7/2) توسعه یافته است. این فتوکاتالیزور¬ به دلیل ویژگی¬هایی خاص از جمله سختی، سبک بودن، غیرسمی بودن، فراوانی، تهیه¬ی آسان از مواد اولیه¬ی قابل دسترس و پایداری عالی در شرایط محیطی، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. با این وجود، سرعت بالای بازترکیبی حامل¬های بار تولید شده، توانایی پایین در جذب نور مرئی و مساحت سطح ویژه¬ی پایین کاربردهای عملی آن را محدود می¬سازد. برای استفاده¬ی بهتر از g-C3N4 یکی از راهبردهای مهم جهت بهبود فعالیت فتوکاتالیزوری آن، تهیه¬ی کامپوزیت¬های آن با نیمه¬هادی¬های دیگر می¬باشد. به همین دلیل در این کار نانوکامپوزیت¬های g-C3N4/Ag2CrO4/AgI و g-C3N4/Ag3VO4/AgBr به عنوان فتوکاتالیزورهای جدید فعال تحت نور مرئی تهیه شدند. نمونه¬های تهیه شده با استفاده از تکنیک¬های پراش پرتوی X (XRD)، پراکندگي انرژي پرتو¬هاي X (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف¬سنجی مادون قرمز (FT-IR)، آنالیز وزن¬سنجی حرارتی (TG)، جذب و واجذب N2، طیف¬سنجی بازتاب نفوذی UV-vis (DRS) و فتولومینسانس (PL) مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج آزمایش، در بین فتوکاتالیزورهای تهیه شده نانوکامپوزیت¬های g-C3N4/Ag2CrO4/AgI (30%) و(10%) g-C3N4/Ag3VO4/AgBr بالاترین عملکرد را در تخریب آلاینده¬های مختلف نشان دادند. مکانیسم‌های احتمالی تخریب با بررسی تأثیر عوامل به دام اندازنده¬ی گونه¬های فعال بر روی فعالیت‌های فتوکاتالیزوری پیشنهاد شدند. به علاوه، پایداری فتوکاتالیزورها در سوسپانسیون آبی در چند مرحله بازیافت مورد بررسی قرار گرفتند. | ||||
| Supervisor: |
|
||||
| Advisor: |
|
||||
| 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: | 30 Sep 2018 10:46 | ||||
| Last Modified: | 30 Sep 2018 10:46 | ||||
| URI: | http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/158 |
Actions (login required)
 |
View Item |
