Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Mehdi Amirnasr
مهدي صالحي (استاد راهنما) مهدي اميرنصر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehran Azarpoor
مهران آذرپورسياهکلي

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.
چکيده در اين پژوهش شاخص هاي فتوکاتاليتيکي پوشش هاي نانوساختار متشکل از TiO 2 و Fe 3 O 4 توليد شده به روش پاشش حرارتي از نوع HVOF مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين رابطه از نانو پودر آگلومره و گرانوله شده TiO 2 با (75% آناتاز و 25% روتيل) و Fe 3 O 4 تجاري جهت تهيه پوشش نانوساختار استفاده گرديد. اين مواد با درصدهاي متفاوت با يکديگر مخلوط شده و با استفاده از روش HVOF بر روي زيرلايه اي از جنس فولاد زنگ نزن 316 رسوب داده شدند. اثر تغيير درصد ميزان پودر Fe 3 O 4 بر شاخص هاي فازي، ساختاري، سطحي و فتوکاتاليتيکي پوشش ها مورد بررسي قرار گرفت. براي ارزيابي ساختار ميکروسکوپي، آناليز فازي، توانايي جذب نور و شيمي سطح به ترتيب از ميکروسکوپ الکتروني روبشي(SEM)، پراش پرتو ايکس(XRD)، اسپکتروفتومتر UV-VIS-NIR و اسپکترومتر FT-IR استفاده گرديد. در نهايت ارزيابي اکتيويته و بازده فتوکاتاليتيکي و بازه پايداري پوشش ها با توانايي تجزيه گاز زايلن پوشش ها تحت تابش نور مرئي و UV در فتوراکتور گازي ديناميک انجام گرفت. نتايج ارزيابي ها نشان داد که افزودن مقدار بهينه پودر Fe 3 O 4 به مقدار زيادي برخاصيت فتوکاتاليتيکي پوشش TiO 2 خالص در محدوده نور UV و تا حدي در محدوده نور مرئي تأثير مي گذارد. اين مقدار بهينه بسته به کاربردهاي پوشش متفاوت است به طور مثال در مواردي که تغييرات بالاي غلظت آلودگي در زمان هاي کوتاه داراي اهميت است نمونه اي که داراي کمترين ثابت اکتيويته فتوکاتاليتيکي است بهترين انتخاب مي باشد، همچنين اگر از اهميت بُعد زمان کاسته شود نمونه اي با بالاترين بازده انتخاب صحيحي است که در هر دو اين موارد بحث پايداري نمونه در شرايط کاري مي تواند از اهميت ويژه اي برخوردار باشد. واژه‌هاي کليدي : نانوفتوکاتاليست، دي اکسيدتيتانيم، اکسيدآهن، HVOF.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی