ارزیابی خواص ساختاری-نوری و عملکرد کاتالیستی فتوکامپوزیت اتصال ناهمگون BiOI-CuO تعبیه شده در خمیره زئولیتی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
3 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج
doi
10.30479/jmre.2024.18720.1642چکیده
در تحقیق حاضر، اثر وجود خمیره معدنی زئولیتی کلینوپتیلولیت به عنوان پایه فتوکاتالیست اتصال ناهمگون BiOI-CuO در فرآیند تجزیه نوری آلاینده رنگی متیل اورانژ مطالعه شد. بدین منظور فتوکاتالیست اتصال ناهمگون BiOI-CuO سنتز و مقادیر متفاوتی از آنها بر روی پایه معدنی کلینوپتیلولیت تثبیت شدند. نتایج آنالیزهای شناسایی تاییدکننده سنتز موفق فتوکاتالیستهای مورد ادعا بود. تصاویر FESEM نشان داد که در اثر بارگذاری ساختار اتصال ناهمگون روی پایه زئولیتی تعداد انباشتگیها کاهش یافته است. در نتیجه تثبیت ساختار BiOI-CuO روی کلینوپتیلولیت، نه تنها مورفولوژی نیمهرساناها تغییر نمیکند، بلکه به تشکیل ساختاری همگنتر و یکنواختتر نیز منجر میشود. نتایج عملکردی گویای بهبود کارآیی نیمهرسانای BiOI در فرآیند تجزیه نوری آلاینده متیل اورانژ در اثر تشکیل اتصال ناهمگون این ماده با نیمهرسانای CuO و تثبیت آنها روی پایه کلینوپتیلولیت است. استفاده از %.wt 10 نیمهرسانای CuO در کنار %.wt 20 از نیمهرسانای BiOI و تثبیت بر روی پایه معدنی، بیشترین بازده را به جهت حذف آلاینده متیل اورانژ از خود نشان داد که این امر به سبب پراکندگی و توزیع مناسب نیمهرساناهای فاز فعال روی پایه زئولیتی، میزان بازترکیبی پایینتر حاملهای بار و شکاف باند مناسب در این نمونه نسبت به سایر کامپوزیتها است که به واسطه آنالیزهای شناسایی نیز به اثبات رسید. حداکثر میزان حذف آلاینده متیل اورانژ (85%) تحت شرایط زمان واکنش 2 ساعت، غلظت آلاینده ppm 20 و دوز فتوکاتالیست g/L 5/0 تحت تابش نور UV به دست آمد.