بهبود بازده فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حضور الکترولیت حاوی مس روی تیتانیوم خالص

بهبود بازده فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حضور الکترولیت حاوی مس روی تیتانیوم خالص


بهبود بازده فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حضور الکترولیت حاوی مس روی تیتانیوم خالص

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بهبود بازده فتوکاتالیستی پوشش‌های ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حضور الکترولیت حاوی مس روی تیتانیوم خالص

ارائه دهنده: Provider: علیرضا صابریون - رشته مهندسی مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر آرش فتاح الحسینی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر مینو کرباسی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: حمید اصفهانی - امید ایمان طلب

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/11/16

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 10 دپارتمان مواد مجموعه فنی مهندسی

چکیده: Abstract: در پروژه حاضر، تأثیر چگالی ¬جریان، غلظت فسفات ¬سدیم و افزودنی نمک سولفات ¬مس به الکترولیت پایه پوشش¬های اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) اعمال¬شده بر زیرلایه تیتانیم جهت تخریب فتوکاتالیستی آلاینده رنگی متیلن آبی تحت نور مرئی مورد بررسی قرار گرفتند. با انجام آزمون¬های فتوکاتالیستی در بررسی چگالی ¬جریان¬های مختلف (6، 12 و 18 آمپر بر دسی¬متر مربع)، چگالی ¬جریان 12 آمپر بر دسی¬متر مربع با فعالیت فتوکاتالیستی بالاتر به عنوان مقدار بهینه انتخاب شد. سپس در شرایط (زمان 10 دقیقه، چگالی جریان 12 آمپر بر دسی¬متر مربع، چرخه¬کاری 80 درصد و فرکانس 1000 هرتز) پوشش¬ها اعمال شدند. هم¬چنین به¬دلیل رفتار فتوکاتالیستی غلظت¬های مختلف فسفات ¬سدیم (5، 10 و 15 گرم بر لیتر) بررسی و غلظت 5 گرم بر لیتر به عنوان الکترولیت پایه تعیین گردید. در ادامه رفتار فتوکاتالیستی پوشش¬های حاوی نمک افزودنی سولفات ¬مس در غلظت -های مختلف 2، 4 و 6 گرم نشان داد که بهترین رفتار فتوکاتالیستی در حضور نمونه بهینه حاوی 5 گرم بر لیتر فسفات ¬سدیم و 4 گرم بر لیتر نمک افزودنی ¬سولفات مس با تخریب 77 درصدی آلاینده متیلن آبی پس از 6 ساعت حاصل شد. علت این امر را می-توان، درصد تخلخل بالا با سطح پوشش حاوی حفرات همگن، سطح آب¬ دوست¬تر، آلاییده شدن شبکه دی¬اکسیدتیتانیم با یون¬های مس نسبت داد. مشخصه‌یابی پوشش¬های اعمال¬شده در فرایند PEO توسط آنالیزهای مختلفی نظیر پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، ترشوندگی، آزمون طیف‌سنجی موت-شاتکی، طیف‌سنجی فتولومینسانس (PL) و طیف‌سنجی بازتاب نفوذی (DRS) صورت گرفت. وجود فاز فتوکاتالیستی جدید TiP2O7 در کنار افزایش فاز روتایل و آلاییده¬شدن یون¬های مس در شبکه تیتانیا سبب تشکیل جای¬خالی اکسیژنی شدند که در نتیجه آن فعالیت فتوکاتالیستی بالاتری با جلوگیری از بازترکیب سریع الکترون-حفره و جداسازی حامل¬های بار نسبت به نمونه TiO2 خالص نشان داد. در نهایت آزمون فتوکاتالیستی پوشش بهینه (5 گرم فسفات¬سدیم و 4 گرم سولفات¬مس) با حضور اکسنده پروکسی مونو سولفات (PMS) در غلظت¬های مختلف و هم¬چنین اکسنده¬های دیگری چون پروکسی دی سولفات (PDS) و هیدروژن پراکسید (H2O2) تحت نور مرئی به منظور تسریع و بهبود رفتار فتوکاتالیستی جهت تخریب آلاینده¬ی متیلن آبی صورت گرفت. از آن¬جایی که نمونه بهینه برای فعال¬سازی اکسنده¬ها به عنوان یک کاتالیست و فتوکاتالیست به حساب می¬آید، با فعال-سازی اکسنده PMS و به سبب تشکیل دو رادیکال سولفات و هیدروکسیل، تخریب 100 درصدی متیلن آبی در 2 ساعت در مقایسه با دو اکسنده دیگر شد. واژه¬های کلیدی: اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO)- فتوکاتالیست-متیلن آبی-مس آلاییده¬شده-دی¬اکسید¬تیتانیم-جای خالی اکسیژنی

فایل: ّFile: