Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Hadadzadeh,Hossein Farrokhpour
حسن حداد زاده (استاد راهنما) حسین فرخ پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Milad Mohammadi
میلاد محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Synthesis and Characterization of Granulated Nanocomposite TiO2/C3N4 and Investigation of its Photocatalytic Application in the Oxidation of Benzyl Alcohol and Reduction of 4-Nitrophenol
In this research, at first graphitic carbon nitride (g-C 3 N 4 ) was prepared by urea as a precursor and its structure was then changed to nanosheets by ultrasonic irradiation. In the next step, titanium dioxide (TiO 2 ) was immobilized on the nanosheet surface by reflux. A spray dryer was used to produce a granulated form of the compounds to achieve an improved properties. The prepared compounds where characterized by FT-IR, SEM, XRD, BET, TEM, UV-DRS, EDX and PL. The photocatalytic activity of graphitic carbon nitride, granule and non-granule nanocomposites on the oxidation of benzyl alcohol and reduction of 4-nitrophenol were investigated under visible light irradiation. The GC-MS analyses for the oxidation reaction of benzyl alcohol showed a high conversion percent. In addition, the granulated photocatalyst demonstrated a high selectivity for the oxidation of benzyl alcohol. The effect of several parameters including reaction temperature, amount of photocatalyst, irradiation time, solvent and photocatalyst type was investigated and optimized. The UV-Vis results for reduction of 4-nitrophenol revealed that the granulated photocatalyst has higher reaction yield. Finally, the DFTB+ method was used to investigate the frontier orbitals and to determine the band gap of the compounds . The theoretical results are in agreement with the experimental findings.
در این پژوهش، ابتدا کربن نیتریدگرافیتی (g-C 3 N 4 ) با پیش ماده‌ اوره سنتز شد و ساختار آن با استفاده از امواج فراصوت به نانوصفحه تغییر داده شد. در مرحله بعد، تیتانیوم دی‌ اکسید با فرایند رفلاکس بر روی این نانوصفحه‌ها قرارگرفت. مورفولوژی این ساختارها با دستگاه خشک‌کن پاششی به دانه‌های‌گرانولی با ویژگی‌های‌ مطلوب‌تر تغییر داده شد. این ترکیب‌ها با روش‌های FT-IR، SEM، XRD، BET، TEM، UV-DRS، EDX و PL شناسایی شدند. در ادامه، فعالیت فوتوکاتالیتیکی کربن نیتریدگرافیتی و نانوکامپوزیت‌های گرانوله و غیرگرانوله در واکنش‌های اکسایش بنزیل الکل و کاهش 4-نیتروفنول تحت تابش نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از کروماتوگرافی گازی-طیف‌ سنج جرمی مربوط به واکنش اکسایش، بالاترین درصد تبدیل بنزیل الکل و گزینش پذیری بنزالدهید را برای ساختارهای گرانوله نشان داد. همچنین عوامل موثر بر این واکنش مانند دما، مقدار فوتوکاتالیست، زمان تابش نور، نوع فوتوکاتالیست و حلال بهینه شدند. علاوه بر این، نتایج حاصل از طیف‌ سنجی UV-Vis کارایی مناسب نانوکامپوزیت گرانوله را در حذف آلاینده 4-نیتروفنول نشان داد. همچنین اوربیتال‌های پیشانی و مقادیر نظری شکاف انرژی ساختارها با روش DFTB+ محاسبه شد و با مقادیر تجربی مورد مقایسه قرار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی