Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Mehdi Amirnasr
مهدی صالحی (استاد راهنما) مهدی امیرنصر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehran Azarpoor
مهران آذرپورسیاهکلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Effect of Fe3O4 pigment on the nanophotocatalytic properties of TiO2 thermal coatings
In the present investigation nano-structured TiO 2 and Fe 3 O 4 coatings produced using HVOF thermal spraying. Their photo-catalytic characteristics were consequently evaluated. Different weight percent of TiO 2 nanopowder (75vol. % anatase, 25vol. % rutile) and commercial Fe 3 O 4 powder were mixed together and used as feedstock powder and precipitated on stainless steel 316 substrate. The structure, morphology, surface and photo-catalytic characteristics of TiO 2 -Fe 3 O 4 coatings (using different Fe 3 O 4 concentration), were investigated using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer (XRD), UV-VIS-NIR spectroscopy and Fourier transform spectrometer (FT-IR). Furthermore, the conversion rate of xylene under VIS and UV irradiation was also studied in order to evaluate the photo-catalytic activity, photo-catalytic efficiency and the stability of coatings in gas dynamic photo-reactor. Results showed that the optimum value of Fe 3 O 4 concentration affect the photocatalytic properties of TiO 2 -Fe 3 O 4 coatings in UV and visible light range. The optimum value of Fe 3 O 4 concentration depends on the coatings’ application. For instance, since it is important to change the pollution levels in short period, a minimum photo-catalytic activity constant is the best choice. However, by ignoring the period of time the right selection is a sample with the highest efficiency. It is Noteworthy that choosing a right composition of the coating is an important Keywords : Nanophotocatalyst, Titanium Dioxide, Iron Oxide, HVOF.
در این پژوهش شاخص های فتوکاتالیتیکی پوشش های نانوساختار متشکل از TiO 2 و Fe 3 O 4 تولید شده به روش پاشش حرارتی از نوع HVOF مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این رابطه از نانو پودر آگلومره و گرانوله شده TiO 2 با (75% آناتاز و 25% روتیل) و Fe 3 O 4 تجاری جهت تهیه پوشش نانوساختار استفاده گردید. این مواد با درصدهای متفاوت با یکدیگر مخلوط شده و با استفاده از روش HVOF بر روی زیرلایه ای از جنس فولاد زنگ نزن 316 رسوب داده شدند. اثر تغییر درصد میزان پودر Fe 3 O 4 بر شاخص های فازی، ساختاری، سطحی و فتوکاتالیتیکی پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی ساختار میکروسکوپی، آنالیز فازی، توانایی جذب نور و شیمی سطح به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش پرتو ایکس(XRD)، اسپکتروفتومتر UV-VIS-NIR و اسپکترومتر FT-IR استفاده گردید. در نهایت ارزیابی اکتیویته و بازده فتوکاتالیتیکی و بازه پایداری پوشش ها با توانایی تجزیه گاز زایلن پوشش ها تحت تابش نور مرئی و UV در فتوراکتور گازی دینامیک انجام گرفت. نتایج ارزیابی ها نشان داد که افزودن مقدار بهینه پودر Fe 3 O 4 به مقدار زیادی برخاصیت فتوکاتالیتیکی پوشش TiO 2 خالص در محدوده نور UV و تا حدی در محدوده نور مرئی تأثیر می گذارد. این مقدار بهینه بسته به کاربردهای پوشش متفاوت است به طور مثال در مواردی که تغییرات بالای غلظت آلودگی در زمان های کوتاه دارای اهمیت است نمونه ای که دارای کمترین ثابت اکتیویته فتوکاتالیتیکی است بهترین انتخاب می باشد، همچنین اگر از اهمیت بُعد زمان کاسته شود نمونه ای با بالاترین بازده انتخاب صحیحی است که در هر دو این موارد بحث پایداری نمونه در شرایط کاری می تواند از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. واژه‌های کلیدی : نانوفتوکاتالیست، دی اکسیدتیتانیم، اکسیدآهن، HVOF.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی