Skip to main content
SUPERVISOR
ارجمند مهربانی زین آباد (استاد راهنما) علیرضا سلیمانی نظر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Vahid Barahimi
وحید براهیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
Nitrate ion has contaminated surface water and underground water resources, especially in rural areas. Nitrate ion and its derivatives, especially nitrite ion, are harmful to human health. Various methods such as ion exchange resin, reverse osmosis, and biological nitrogen dehydration have been used for removal of ion nitrate. Photocatalytic process decomposition is an efficient method for degradation of organic and inorganic pollutants and their conversion into minerals. Nanocatalysts of Cu-TiO 2 / Bi 2 O 3 have been synthesis as a cheap and new photocatalyst for the reduction of nitrate ion. TiO 2 , Cu-TiO 2 and Cu-TiO 2 /Bi 2 O 3 nanocatalysts were synthesized by sol-gel method. Reduction of nitrate ion was treated with visible and UV radiation. Nanocatalyst of Cu-TiO 2 /Bi 2 O 3 was coated on a glass-plate by dip-coating method, and the nitrate ion degradation was measured by thin films of nanocatalyst. In this study, effect of the independent properties of pH, Cu / Ti ratio, and Bi 2 O 3 /TiO 2 ratio on efficiency of reduction of nitrate ion under visible radiation were studied and their values were optimized using the CCD method. The result of this optimization was achieved by removal nitrate ion yield of 16.6% nitrate ion for pH = 2, Cu/Ti ratio of 1.4% and Bi 2 O 3 /TiO 2 ratio of 6.9%. By using optimum condition and UV radiation, the efficiency of nitrate ion reduction was 74% and the reasons for the difference in the efficiencies of nitrate ion reduction were investigated. Also by designing thin layer film reactor and under visible radiation, nitrate ion removal efficiency was experienced at 13%. Synthesized nanocatalysts were characterized by XRD, FE-SEM and DRS.
یون نیترات، منابع آبی سطحی و زیرزمینی به ویژه در مناطق روستایی و دارای فعالیت کشاورزی را آلوده کرده است. یون نیترات و مشتقات آن به ویژه یون نیتریت برای سلامتی انسان مضر است. روش های مختلفی از جمله رزین تبادل یونی، اسمز معکوس و نیتروژن زدایی بیولوژیکی برای حذف یون نیترات به کار برده شده است. روش تجزیه فرآیند فتوکاتالیستی روشی کارآمد برای تجزیه ترکیبات آلاینده آلی و غیر آلی و تبدیل آن ها به مواد معدنی است. در این پایان‌نامه نانوکاتالیست Cu-TiO 2 /Bi 2 O 3 به عنوان نانوکاتالیست ارزان و جدید برای کاهش یون نیترات معرفی شده است. نانوکاتالیست های TiO 2 ، Cu-TiO 2 و Cu-TiO 2 /Bi 2 O 3 به روش سل-ژل سنتز و سپس کلسینه شدند. به کمک تابش پرتو مریی و فرابنفش به کاهش یون نیترات پرداخته شد. نانوکاتالیست Cu-TiO 2 /Bi 2 O 3 به روش غوطه وری بر روی صفحات شیشه ایی پوشش داده شد و به صورت فیلم لایه نازک بررسی کاهش یون نیترات انجام شد. در این پژوهش مشخصه های مستقل pH، نسبت درصد وزنی Cu/Ti و نسبت درصد وزنی Bi 2 O 3 /TiO 2 و مشخصه وابسته بازدهی کاهش یون نیترات با تابش پرتو مریی با استفاده از روش CCD مدل‌سازی و بهینه سازی شد. نتیجه این بهینه سازی بازدهی کاهش یون نیترات 6/16% برای2 pH=، 4/1 درصد وزنی نسبت Cu/Ti و 9/6 درصد وزنی نسبت Bi 2 O 3 /TiO 2 به عنوان بهینه آزمایش ها به دست آمد. با شرایط بهینه به‌دست‌آمده و تابش پرتو فرابنفش بازدهی کاهش یون نیترات 74% به دست آمد و دلایل تفاوت بازدهی کاهش یون نیترات بررسی شد. همچنین به کمک رآکتور فیلم لایه نازک طراحی شده و تابش پرتو مریی بازدهی 13% به دست آمد. نانوکاتالیست های سنتز شده توسط آزمون های پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف‌سنجی انتشاری-انعکاسیUV-Vis تحلیل و شناسایی شد. کلمات کلیدی: یون نیترات – نانوکاتالیست – فرآیند فتوکاتالیست – فیلم لایه نازک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی