شماره ركورد
25357
شماره راهنما
CHE.ENG2 349
عنوان
تخريب تتراسايكلين در راكتور فيلم نازك بستر ثابت توسط فوتوكاتاليست نانوآميزهي سه جزئي Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 پاسخگو به نور مرئي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي - فرايند هاي جداسازي
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1403/09/13
صفحه شمار
109 ص .
استاد راهنما
عليرضا سليماني نظر , مهرداد فرهاديان اصفهاني
كليدواژه فارسي
Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 , آلاينده دارويي , تتراسايكلين , فوتوراكتور بستر ثابت لايه نازك , نور مرئي
چكيده فارسي
با توجه به ضرورت حذف آلايندههاي دارويي و خطرات آنها در محيطهاي آبي، حذف آلاينده تتراسايكلين به منظور مطالعه در اين پژوهش در نظر گرفته شد. بدين منظور از فرآيند فوتوكاتاليستي با استفاده از نانوآميزه سه جزئي Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 كه با روش آب گرمايي سنتز شدند، مورد استفاده قرار گرفته شد. آزمايشها نشان داد كه فوتوكاتاليست Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 داراي مقدار 25% جرمي TiO2 و 10% جرميZIF-67، داراي بيشترين خاصيت فوتوكاتاليستي است. براي بررسي و عملكرد فوتوكاتاليست سنتز شده، آزمونهاي مشخصهيابي از جمله XRD، FTIR، BET، PL، UV-vis DRS، XRF، FE-SEM، EDS، Mapping، TEM، Photocuttent، ICP-OES و LC-MS مورد مطالعه قرار گرفت. ميزان حذف تتراسايكلين از محيط آبي درحالت دوغابي در عوامل مختلف عملياتي pH، غلظت آلاينده، بارگيري فوتوكاتاليست و شدت تابش بررسي شد و نتايج بهينهي به دست آمده، 7pH=، شامل بارگيري 0.4 گرم بر ليتر، غلظت آلاينده ppm10 و شدت تابش W/m2600 به ميزان حذف 100% تتراسايكلين در مدت زمان 240 دقيقه رسيد. به منظور برطرف كردن چالشهاي موجود در حالت دوغابي از لايهنشاني فوتوكاتاليست بر روي شيشهي رسانا ITO در استفاده از فوتوراكتور بستر ثابت لايه نازك استفاده شد. تاثير عوامل عملياتي در حالت تثبيت شده، نظير شدت تابش، زمان ماند و همچنين نسبت بارگيرى فوتوكاتاليست به غلظت اوليهى آلاينده، در حذف تتراسايكلين مورد مطالعه قرار گرفت و شرايط بهينهى به دست آمده به كمك روش بهينهسازى كلاسيك يك عامل در يك زمان، عبارت بود از L/C 0.02 گرم فوتوكاتاليست به ميلي گرم آلاينده، زمان ماند 100 دقيقه، pH برابر 7 و شدت تابش W/m2600، كه در اين شرايط فوتوكاتاليست تثبيت شده بر روي شيشه ITO به بازده حذف 95% رسيد. همچنين در حالت تثبيت شده زير نور مرئي و تحت تابش نور خورشيد با هم مقايسه شدند كه نتايج نشان دهنده بهبود بازده حذف در زير نور خورشيد در مدت زمان كوتاهتر ميباشند.
كليدواژه لاتين
Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 , Pharmaceutical contaminant , tetracycline , thin film fixed bed photoreactor , visible light
عنوان لاتين
Degradation of Tetracycline in a Thin Film Fixed Bed Reactor using visible light responsive Bi2WO6/TiO2/ZIF-67 teranary Nanocomposite Photocatalyst
گروه آموزشي
مهندسي شيمي
چكيده لاتين
Given the necessity of removing pharmaceutical pollutants and their associated risks in aquatic environments, the elimination of tetracycline was selected as the focus of this study. For this purpose, a photocatalytic process was employed using a ternary nanocomposite Bi₂WO₆/TiO₂/ZIF-67, synthesized via a hydrothermal method. Experiments demonstrated that the photocatalyst Bi₂WO₆/TiO₂/ZIF-67 with 25 wt% TiO₂ and 10 wt% ZIF-67 exhibited the highest photocatalytic performance. To evaluate the synthesized photocatalyst, various characterization techniques, including XRD, FTIR, BET, PL, UV-vis DRS, XRF, FE-SEM, EDS, Mapping, TEM, Photocurrent, ICP-OES, and LC-MS, were utilized.The removal efficiency of tetracycline from aqueous solutions in a slurry system was examined under different operational factors, including pH, pollutant concentration, photocatalyst loading, and light intensity. Optimal conditions were determined to be pH = 7, a photocatalyst loading of 0.4 g/L, pollutant concentration of 10 ppm, and light intensity of 600 W/m², achieving 100% removal of tetracycline within 240 minutes.To address challenges associated with the slurry system, the photocatalyst was immobilized on conductive ITO glass for use in a fixed-bed thin-film photoreactor. The effects of operational parameters in the immobilized system, such as light intensity, residence time, and the photocatalyst-to-pollutant concentration ratio, were investigated. Optimal conditions, determined using the classical one-factor-at-a-time optimization method, included a photocatalyst-to-pollutant ratio (L/C) of 0.2 g per mg pollutant, a residence time of 100 minutes, pH = 7, and light intensity of 600 W/m². Under these conditions, the immobilized photocatalyst on ITO glass achieved a removal efficiency of 95%. Also, the stabilized state was compared under visible light and under sunlight, and the results showed improved removal efficiency under sunlight in a shorter time.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
150377
نويسنده