بررسی اثر متغیرهای عملیاتی بر کارایی فتوکاتالیستی ‭Ni. TiO2 /natural zeolite‬ در حذف متیل اتیل کتون

منو

" بررسی اثر متغیرهای عملیاتی بر کارایی فتوکاتالیستی ‭Ni. TiO2 /natural zeolite‬ در حذف متیل اتیل کتون "
/نیما خوش‌ذات ؛ مسعود ریسمانچیان

نام مرکز	:	دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
نوع مدرک	:	پایان نامه فارسی
زبان مدرک	:	فارسی
شماره رکورد	:	102410
شماره مدرک	:	‭ت۱۵۳۰۰‬
شماره راهنما	:	‭TD،۸۸۹،/خ۹ب۴،۱۳۹۴‬
سرشناسه	:	خوش‌ذات، نیما
عنوان	:	بررسی اثر متغیرهای عملیاتی بر کارایی فتوکاتالیستی ‭Ni. TiO2 /natural zeolite‬ در حذف متیل اتیل کتون [پایان‌نامه]
نویسنده	:	/نیما خوش‌ذات
استاد راهنما	:	؛ مسعود ریسمانچیان
محل تحصیل	:	دانشکده بهداشت
سال تحصیل	:	، ‭۱۳۹۴‬
مقطع تحصیلی	:	رشته بهداشت حرفه‌ای، کارشناسی ارشد
صفحه شمار	:	‮‭VIII‬، ‭۵۱‬ ص.‬: جدول، نمودار
يادداشت	:	چاپی
چکيده	:	روش‌های گوناگونی برای کنترل آلودگی هوا مورد استفاده قرار گرفته‌اند تکنولوژی تصفیه در دنیا به سوی سیستم‌هایی با کارایی بالا و مصرف انرژی کمتر پیش می‌رود، در این راستا سیستم‌های فتوکاتالیستی رشد چشمگیری داشته‌اند. علاوه براین با توجه به کارایی بالای فتوکاتالیست‌ها بویژه ‭TiO2‬ در حذف ‭VOCs‬ از هوا بر پایه جاذب‌های مختلف از جمله زئولیت ها، تحقیق در مورد ترکیبی از ‭- TiO2‬ زئولیت که کارایی بالاتری نسبت به ‭TiO2‬ خالص داشته باشد اجتناب ناپذیر است. هدف از این طرح بررسی کارایی حذف متیل اتیل کتون با زئولیت پوشانده شده با نانو فتوکاتالیست‌های ‭TiO2‬ دوپ شده با فلز نیکل از هوا است. در مطالعه پیش رو از روش سل- ژل برای ساخت نانو ذرات ‭TiO2‬ دوپ شده با نیکل و پوشش دادن آنها بر روی زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت ایرانی استفاده شد. سپس برای بررسی خصوصیات نمونه‌ها از آنالیزهای دستگاهی گوناگون ‭XRD‬ ، ‭ICP‬ ، ‭SEM‬ ، ‭BET‬ استفاده گردید. برای تعیین کارایی فتوکاتالیستی نمونه‌هااز راکتور اسستاتیک حاوی غلظت ‭ ۵۰۰ ppm‬متیل اتیل کتون در دمای‭ ۲۵ ‬درجه سلسیوس استفاده شد. برای بدست آوردن میزان رطوبت و سرعت مناسب، کارایی نمونه‌های آزمایشی را در رطوبت‌های‭ ۲۰ ‬درصد،‭ ۵۰ ‬درصد و‭ ۸۰ ‬درصد و سرعت جریان‌های‭ ۱۲۱/۹۲ ،۳۰/۴۸ ‬و‭ ۱۸۲/۸۸ ‬سانتی‌متر بر دقیقه ‭(cpm)‬ مورد بررسی قرار گرفت. برای میزان اندازه‌گیری غلظت متیل اتیل کتون ‭(MEK)‬ از آنالیز دستگاهی ‭GC- FID‬ استفاده شد و در نهایت نسبت‌های کارایی ‭ ۵ TiO2/CLI‬درصد،‭ ۱۰ ‬درصد،‭ ۱۵ ‬درصد و نسبت‌های مولی ‭Ni/TiO2‬ ،‭ ۰/۶۵‬درصد،‭ ۴۰ ‬درصد،‭ ۹ ‬درصد،‭ ۱۴ ‬درصد مورد مقایسه قرار گرفت. با بررسی ساختار بلوری فتوکاتالیست ها مشخص شد که اضافه کردن نیکل باعث کاهش درصد فراوانی و اندازه بلوری فاز آناتاز در دمای کلسینه‭ ۵۵۰ ‬درجه سلسیوس می‌شود. فتوکاتالیست هایی که در سرعت جریان‭ ۱۲۱/۹۲ ‬سانتی متر بر دقیقه ‭(cpm)‬ مورد بررسی قرار گرفته‌اند کارایی بالاتری را نسبت به سرعت جریان هوای ‭ ۳۰/۴۸ cpm‬از خود نشان داده‌اند که دراین میان نمونه‌های حاوی نسبت مولی ‭ ۴ Ni/TiO2‬درصد و‭ ۹ ‬درصد دارای بیشترین شیب کاهش غلظت ‭MEK‬ و بیشترین کارایی در بین فتوکاتالیست ها می‌باشند؛ با بررسی‌های بیشتر در بین نسبت های نیکل به دی‌اکسید تیتانیم آشکار شد که افزایش نسبت مولی ‭Ni‬ به ‭TiO2‬ به‭ ۱۴ ‬درصد باعث کاهش کارایی فتوکاتالیستی می‌شود؛ همچنین با بررسی‌هایی که در مورد نسبت های وزنی ‭TiO2‬ به زئولیت کلینوپتیلولیت ‭(CLI)‬ انجام گرفت نشان داد که نسبت وزنی ‭ ۵ TiO2/CLI‬درصد و‭ ۱۰ ‬درصد شیب کاهش غلظت تقریبا مشابه دارند ولی نمونه‌های‭ ۱۵ ‬درصد دارای شیب غلظت بیشتری می‌باشند. افزایش نیکل باعث کاهش درصد فاز آناتاز شد. درصد فاز آناتاز در نمونه ‭TiO2‬ خالص،‭ ۸۶ ‬درصد است که در نمونه حاوی نسبت مولی نیکل به دی اکسید تیتانیم‭ ۱۴ ‬درصد به‭ ۵۸/۵ ‬درصد رسید؛ این پدیده بخوبی شناخته شده است که افزایش نیکل باعث ایجاد اثر جایگزینی ‭( decorating effect )‬می‌شود. چنانچه مشاهده شد با افزایش نیکل به‭ ۱۴ ‬میزان فعالیت فتوکاتالیستی در حذف متیل اتیل کتون ‭( MEK )‬ نیز کاهش یافته است‌؛ بطوری که با افزایش بیش از حد نیکل، نیکل ممکن است مرکز جفت حفره و الکترون قرار گیرد و این امر منجر به کاهش فعالیت فتوکاتالیستی خواهد شد. با توجه به یافته‌ها، میزان کاهش غلظت در حذف فتوکاتالیستی متیل اتیل کتون در نمونه‌های حاوی زئولیت نسبت به نمونه‌های فاقد زئولیت بسیار قابل توجه است. این امر اهمیت وجود بستر مناسب را جهت حذف آلاینده‌های گوناگون زیست محیطی مورد تاکید قرار می‌دهد. در نهایت یافته ها نشان می‌دهند که افزایش نیکل به مقدار بهینه آن و زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت ایرانی به عنوان یک جاذب سطحی و بستر ارزان قیمت، تاثیر بسزایی در افزایش کارایی فتوکاتالیستی در کاهش غلظت بخارات ‭MEK‬ دارند
توصیفگر	:	آلودگی هوا- پیشگیری و کنترل
	:	آلاینده‌های هوا
	:	تیتانیوم
	:	نیکل
	:	زئولیت
	:	اشعه ماوراء بنفش
	:	Air Pollution- prevention and control
	:	Air Pollutants
	:	Titanium
	:	Nickel
	:	Zeolites
	:	Ultraviolet Rays
شناسه افزوده	:	ریسمانچیان، مسعود، استاد راهنما
شناسه افزوده	:	دانشکده بهداشت