Skip to main content
SUPERVISOR
Shadpour Mallakpour,Kiuomars Zargoosh
شادپور ملک پور (استاد مشاور) کیومرث زرگوش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hossein Moradi ali abadi
حسین مرادی علی آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Synthesis of three-component nanocomposite polyester resin, WO3 and SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ and its photocatalytic application in removal of methylene blue from aqueous solutions
In this study, the conflation of the phosphorescence ability of SrAl 2 O 4 nanoparticles activated with Eu 2+ , Dy 3+ with the photocatalytic activity of WO 3 particles was studied to create a new composite with enhanced photocatalytic characteristics. In this regard, initially, the SrAl 2 O 4 nanoparticles activated with Eu 2+ , Dy 3+ were synthesized via the combustion method in a reducing atmosphere (90% argon + 10% hydrogen). Then, the ability of the composite photocatalyst WO 3 and SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , Dy 3+ for photocatalytic removal of methylene blue from aqueous solutions was studied. A powder mixture of the WO 3 and SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , Dy 3+ was dispersed in a solution containing predetermined amounts of methylene blue. Then, the mixture was exposed to light (400-390nm) from three LEDs with a total power of 3 Watts. The highest removal efficiency (97.7%) for photocatalytic removing of methylene blue dye was obtained at pH = 9, time (12 h), and the ratio WO 3 : SrAl 2 O 4 (4: 1), respectively. In the next step, to avoid the wasting of the nanocomposite components, WO 3 and SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , Dy 3+ mixture powder was vigorously mixed with ethylene terephthalate monomer. Then the obtained mixture was polymerized on the surface of the glass at room temperature and by using the Co 2+ catalyst. The resulting nanocomposite has a stable structure and it was attached firmly on the glass surface. Then, the photocatalytic ability of the stabilized nanocomposite for photocatalytic removal of methylene blue from aqueous solution was re-evaluated and compared to those of the non-stabilized nanocomposite. The results showed that the stabilized nanocomposite is able to remove methylene blue (maximum removal efficiency of 97%) in 5 h, which indicated that the stabilization of the particles not only prevented the loss of the nanocomposite components, but also significantly enhanced the photocatalytic activity of the nanocomposite.
در این پژوهش تلفیق خصلت فسفرسانس نانوذرات SrAl 2 O 4 فعال شده با Eu 2+ ,Dy 3+ با فعالیت فوتوکاتالیستی ذرات WO 3 جهت ایجاد یک کامپوزیت با خصلت فوتوکاتالیستی ارتقاء یافته مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا نانوذرات SrAl 2 O 4 فعال شده با Eu 2+ ,Dy 3+ از روش احتراقی در جو کاهنده (90% آرگون + 10% هیدروژن ) سنتز شد. سپس توانایی فوتوکاتالیست کامپوزتی WO 3 و SrAl 2 O 4 :Eu 2+ , Dy 3+ در محلول متیلن بلو مورد مطالعه قرار گرفت. مخلوط پودر نانوذرات WO 3 و SrAl 2 O 4 :Eu 2+ , Dy 3+ در محلول آبی حاوی متیلن بلو پخش شد و در معرض نور با طول موج 400-390 از سه لامپ LED با مجموع توان 3 وات قرار گرفت. نتایج نشان دادکه بیشترین درصد حذف رنگ متیلن بلو در 9 pH= و در نسبت SrAl 2 O 4 : WO 3 برابر 4:1 به دست می‌آید. در این حالت بیشترین درصد حذف متیلن بلو با غلظت mg/L 5/7 ، %7/97 در مدت زمان 12 ساعت بدست آمد. در مرحله‌ی بعد به منظور جلوگیری از هدر رفتن اجزای نانوکامپوزیت، مخلوط پودر WO 3 و SrAl 2 O 4 :Eu 2+ , Dy 3+ با رزین اتیلن ترفتالات مخلوط شد (6000/0 گرم SrAl 2 O 4 ، 4000/0گرم WO 3 و 5/0 میلی لیتر رزین اتیلن ترفتالات) و با انجام فرآیند پلیمریزاسیون در دمای اتاق و توسط کاتالیست Co 2+ نانوکامپوزیت حاصل بر روی سطح قطعات شیشه تثبیت شد. نانوکامپوزیت حاصل دارای ساختار پایدار بود و به صورت کاملاً محکم بر روی سطح شیشه تثبیت شد. سپس توانایی فوتوکاتالیستی در حذف رنگ متیلن بلو از محلول آبی مجدداً بررسی شد و با حالت تثبیت نشده مقایسه شد. نتایج نشان داد که بیشترین درصد حذف رنگ متیلن بلو با غلظت mg/L 5/7 ، 97% در مدت زمان 5 ساعت بدست آمد که نشان داد تثبیت ذرات نه تنها باعث جلوگیری از هدر رفتن اجزای نانوکامپوزیت شد بلکه با نگه داشتن ذرات WO 3 و SrAl 2 O 4 :Eu 2+ , Dy 3+ در نزدیک هم و در مقابل نور باعث افزایش چشمگیر فعالیت فوتوکاتالیستی آن شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی