ارائه کننده: اسماعیل ترشابی استاد راهنما: دکتر نادر بهرامی فر استاد مشاور: دکتر عباس اسماعیلیساری استاد ناظر داخلی: دکتر حبیب اله یونسی استاد ناظر خارجی: دکتر هاجر آبیار نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر سامره فلاحتکار تاریخ: 1402/11/11 ساعت: 11 مکان: سالن اصلی کاخ
چکیده: چالشهای مربوط به کمبود آب در جوامع انسانی، ناشی از افزایش جمعیت، رشد صنعتی شهرها و کمبود اطلاعات عمومی درباره اهمیت آب به عنوان یک منبع اساسی، از جمله خطرات جدی محسوب میشود که بشر امروزی با آن رو به رو است. تقریبا 80 درصد از جمعیت جهان در معرض خطر کمبود آب قرار دارند. یکی از مسائل اساسی در این زمینه، آلودگی آب است که ناشی از دفع فاضلابهای صنعتی به آبهای سطحی و زیرزمینی است که تهدید جدی برای انسانها و موجودات زنده به شمار میرود. رنگهای مصنوعی مورد استفاده در صنایع و آزمایشگاه ها از مهمترین آلوده کننده ای محیط زیستی اند، که ساختار مولکولی پیچیده و سختی دارند و به راحتی توسط روشهای مورد استفاده تصفیه فاضلاب از بین نم یروند. رنگهای گیمسا و ائوزینY به منظور رنگآمیزی بافت سلولهای جانوری و گیاهی، جهت شناسایی بیماری های خاص موجود در جانوران و گیاهان به کار گرفته می شوند و به شکل تصفیه نشده وارد شبکه فاضلاب های شهری و خانگی شده که اثرات جبران ناپذیری بر سلامت انسان و محیطزیست بجا می گذارند. لذا یافتن یک روش مناسب با کارآیی بالا جهت تخریب و تصفیه ساختار رنگها، برای سلامت انسان و محیطزیست امری ضروری است. در سالهای اخیر در تخریب و حذف آلاینده ها استفاده از فوتوکاتالیست ها به علت عملکرد خوب و مناسب و سازگاری با محیط زیست توجه محققین این حوزه را به خود معطوف ساخته است. در این میان از بین فوتوکاتالیستها، کربن نیترید گرافیتی یک فوتوکاتالیست غیرفلزی با ویژگی های مرغوبی از قبیل پایداری شیمیایی بالا، سمیت پایین، در دسترس بودن و فعالیت در محدوده نور مرئی به کار برده میشود. این فوتوکاتالیست با تمام مزیت های ذکر شده، دارای معایبی از قبیل نرخ بازترکیبی سریع الکترون- حفره، نسبت وزن زیاد به میزان عملکرد و توانایی پایین در جذب نور مرئی است. به این منظور جهت اصلاح فوتوکاتالیست کربن نیترید گرافیتی از پسماند دیاکسید تیتانیوم ناشی از فرایند کلاوس پالایشگاه گازی استفاده شد. همچنین برای بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی g-C3N4/TiO2 از نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده از شیره ملاس بهره گرفته شد. ویژگی های فیزیکی و ساختاری نانوکامپوزیت ها توسط آزمونهای FTIR، XRD، DRS، BET، TGA، PL، DLS، TEM، PZC، FESEM ، DLS و MAP EDAX مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه میزان اثربخشی فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت g-C3N4/TiO2/CQD در تخریب رنگ های گیمسا و ائوزینY تحت نور مرئی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین در این تحقیق، اثر پارامترهای مختلف بر کارایی حذف نظیر pH، دوز فوتوکاتالیست، زمان و دما مورد بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد فوتوکاتالیستی با حذف بالای 98 درصد، در دز فوتوکاتالیست 30 میلیگرم بر لیتر، غلظت رنگ 50 میلیگرم بر لیتر، در طی دو ساعت تحت نور مرئی، دمای 45 درجه سانتیگراد بود. فوتوکاتالیست تهیه شده از پایداری و دوام خوبی برخوردار بوده و توانست پس از 10 و 8 چرخه متوالی به ترتیب برای رنگهای گیمسا و ائوزینY بیش از 90 درصد از رنگ را حذف نماید.
|