Skip to main content
SUPERVISOR
حسن حداد زاده (استاد راهنما) مرضیه دریانورد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mina Zahedmoein
مینا زاهدمعین

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In this thesis, the graphite-like C 3 N 4 nanoparticles (g-C 3 N 4 ) were synthesized using two precursors including urea and thiourea through the pyrolysis method. In the next step, the synthesized g-C 3 N 4 nanoparticles were metal-doped by transition metal salts of zinc (II), silver (I), gold (III), and copper (II). The prepared materials were characterized using FT-IR, FE-SEM, BET, AFM, XRD, solid-state UV, and zeta potential methods. The results showed that the immobilization process of the nanometal or metal nano-oxides on the surface of g-C 3 N 4 were successfully done. Further, the photocatalytic activity of g-C 3 N 4 nanoparticles, and metallated g-C 3 N 4 nanoparticles as nanophotocatalysts on the photodegradation of Direct Blue71, methyl orange, and K-2BP pigments was investigated under visible light in aqueous solutions. The results exhibited the excellent efficiency of the prepared nanophotocatalysts in the photocatalytic degradation process of pigments. Moreover, the comparison of the results showed that the nanophotocatalysts obtained from the urea precursor have a better efficiency and a higher reaction rate in the photocatalytic degradation of the pigments than those obtained from the thiourea precursor. Therefore, the prepared nanophotocatalysts from the urea precursor were used to optimize the effective factors of the photocatalytic degradation of methyl orange dye under the visible light. The optimized factors are including the photocatalyst amount, concentration and the pH value of the colored solution. Finally, the amount of the photocatalyst and concentration of the colored solution were optimized at 0.015 g and 5 ppm, respectively. The kinetic study of the photocatalytic degradation reactions of methyl orange showed that all degradation reactions are of first-order, except for the pure g-C 3 N 4 which is zero-order. Finally, the photocatalytic activity of the prepared nanophotocatalysts from the urea precursor was investigated for the photocatalytic degradation of methyl orange under the sunlight in the optimal conditions. The results showed that these photocatalysts have efficient photocatalytic activities under the sunlight in addition to visible light.
در این پایان‌نامه، نانوذرات شبه‌گرافیتی (C 3 N 4 (g-C 3 N 4 با استفاده از دو پیش‌ماده اوره و تیواوره با روش پیرولیز سنتز شدند. در مرحله بعد، نانوذرات g-C 3 N 4 با استفاده از نمک فلز‌های واسطه روی، نقره، طلا و مس فلزدار شدند. سپس با روش های FT-IR، FE-SEM، BET، AFM، XRD، UVحالت جامد و پتانسیل زتا شناسایی شدند. نتایج نشان‌دهنده تثبیت نانو فلز یا اکسیدهای فلزی بر روی سطح نانوذرات g-C 3 N 4 بودند. در ادامه، خواص فوتوکاتالیتیکی g-C 3 N 4 و نانوذرات g-C 3 N 4 تثبیت شده با فلز یا اکسید فلزی به‌عنوان نانو‌فوتوکاتالیست در آزمون تخریب فوتوکاتالیتیکی رنگدانه های صنعتی Direct Blue71، متیل‌اورنژ وK-2BP در محلول های آبی تحت تابش نور مرئی، بررسی شد. نتایج نشان دهنده کارایی عالی نانوفوتوکاتالیست های سنتز شده در فرآیند تخریب فوتوکاتالیتیکی رنگدانه ها بودند. مقایسه نتایج نشان داد که نانوفوتوکاتالیست های به‌دست آمده از پیش‌ماده اوره، کارایی بهتر و سرعت بالاتری نسبت به نانوفوتوکاتالیست های به‌دست آمده از پیش‌ماده تیواوره در حذف و تخریب رنگ ها دارند. به همین دلیل، نانوفوتوکاتالیست های به‌دست آمده از پیش‌ماده اوره برای بهینه سازی فاکتورهای مؤثر در انجام واکنش تخریب رنگ متیل اورنژ تحت تابش نور مرئی استفاده شدند. فاکتورهای بهینه شده شامل مقدار فوتوکاتالیست، غلظت رنگ و pH محلول هستند. در نهایت، برای تمام نانوفوتو‌کاتالیست‌ها مقدار بهینه 015/0 گرم و غلظت بهینه محلول رنگی m5 تعیین شد. بررسی سینتیک واکنش های تخریب فوتوکاتالیتیکی رنگ متیل اورنژ نشان داد که همه واکنش ها‌ی مورد نظر دارای سینتیک مرتبه یک هستند، به جزg-C 3 N 4 که مرتبه صفر دارد. در پایان، برای سنجش فعالیت فوتوکاتالیتیکی نانوفوتوکاتالیست های سنتز شده با پیش‌ماده اوره تحت تابش نور خورشید، آزمون تخریب فوتوکاتالیتیکی رنگ متیل‌اورنژ در شرایط بهینه انجام شد. نتایج نشان دادند که این فوتوکاتالیست ها علاوه بر نور مرئی مصنوعی، تحت تابش نور خورشید نیز دارای فعالیت فوتوکاتالیتیکی هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی