|
Title
|
تهیه پروسکایت های تیتانات (ATiO3, A=Sr, Zn or Cd) خالص، دوپه شده و نانوکامپوزیت آن ها: بررسی کارایی فتوکاتالیستی در تخریب آلاینده های آلی موجود در آب های آلوده
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
فتوکاتالیست، تیتانات، دوپینگ لانتانیدی، مواد رنگزای آلی، نانوکامپوزیت
|
|
Abstract
|
پروسکایتها ترکیباتی با فرمول عمومی ABO3 هستند. به طور کلی در این ساختار کریستالی سایت A توسط کاتیون بزرگتر و سایت B توسط کاتیون کوچکتر اشغال می شود. پروسکایت ها یکی از مهمترین گروههایی هستند که به دلیل ویژگی های مطلوب و منحصربفردی که دارند کاربردهای تکنیکی زیادی دارند که در اصل این ویژگی ناشی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و ساختاری جالب آنها است. در یک فرایند فتوکاتالیستی عوامل زیادی وجود دارند که بر فعالیت فتوکاتالیست تاثیر می گذارند از جمله همگنی ترکیب، ساختار بلوری، مساحت سطح، مورفولوژی ( شکل و اندازه ) و همچنین تخلخل و توزیع اندازه خلل و فرج. باندگپ بسیاری از تیتانات ها در ناحیه ی ماوراء بنفش قرار گرفته است که فقط تحت تابش اشعه ی UV برانگیخته شده و جفت الکترون – حفره تولید می کند. بنابراین فرآیندهای فتوکاتالیستی توسط تیتانات ها مستلزم صرف انرژی بالا و نیز سرعت بالای باز ترکیبی الکترون حفره ذر این دسته از نیمه هادی ها میباشد. لازم به ذکر است سرعت بالای بازترکیبی حاملین بار بوجب کاهش بازده کوانتومی و افزایش هزینه ها خواهد شد. خوشبختانه، به خاطر دارا بودن ساختار الکترونیکی و کریستالی ویژه، تیتاناتها به آسانی می توانند با سایر فتوکاتالیست ها کوپل شده و نانوکامپوزیت تشکیل دهند. به تازگی، ساخت سیستمهای فتوکاتالیستی Z-Scheme به یک شیوه ی موثر تبدیل شده است که نه تنها به مهاجرت بار سطحی به محض برانگیخته شدن اجازه می دهد و قابلیت جدایی جفتهای الکترون – حفره ی ایجاد شده را تقویت می کند، بلکه همچنین توانایی ردوکس عالی را نیز حفظ می کند. این فتوسیستم که شبیه حرف لاتین Z است، به عنوان Z-Schemeشناخته می شود. سیستم Z-Scheme مصنوعی که از فتوسنتز طبیعی گیاهان سبز تقلید می کند شامل دو فتوکاتالیست نیمه هادی متصل به هم است که مزیت نگه داشتن الکترون/ حفره ها با توانایی اکسایش/ کاهش قوی تر برروی سایتهای فعال مختلف را دارد. لذا با توجه به ویژگی های جالب تیتاناتها جهت کاربرد آن ها در فرآیندهای فتوکاتالیستی، هدف اصلی رساله پیشنهادی بررسی خواص فتو کاتالیستی سه نوع تیتانات یعنی SrTiO3، CdTiO3 و ZnTiO3 و بهبود کارایی آنها در حذف آلاینده های آلی از آب است. در این راستا سه راه حل جهت بهبود خواص فتوکاتالیستی تیتاناتها (MTiO3) دنبال می شود: 1- با توجه به اینکه با تغییر کاتیون فلزی M خواص فیزیکی و
|
|
Researchers
|
(Student)، Ali Reza Amani-Ghadim (Primary Advisor)، Behzad Soltani Dehkharghani (Primary Advisor)
|