تعزيز أداء أوكسيد الزنك النانوي كمحفز ضوئي غير متجانس لإزالة الأدوية الموجودة في المياه

الباحث

ايمان حسين رضيوي

المشرف

أحمد محمد حسن الغبان - خالد خضير عباس

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

MXene;ZnO nanophotocatalyst;Pharmaceutical wastewater;Photocatalysis

لقد أصبحت النفايات البيئية بالفعل كارثة وغالبًا ما تكون نفايات المياه الأكثر خطورة وغير قابلة للتحلل البيولوجي. لذلك ، تم تصنيع جزيئات أوكسيد الزنك النانوية الكروية MXenes ،والمحفز الضوئي أوكسيد الزنك-همرع7/3 غير المتجانس لغرض التحلل الضوئي للمستحضرات الصيدلانية الضارة بمحاكاة ضوء الشمس في وسط مائي. تم استخدام تقنية السول-جل لتحضير المحفز الضوئي أوكسيد الزنك النانوي بأستخدام كلوريد الزنك و هيدروكسيد الصوديوم كسلائف. تم تحضير Ge LiuMXene طور MAX باستخدام ثنائي فلوريد هيدروجين الأمونيوم كعامل لتكوين ثنائي أوكسيد التيتانيوم-المكسين، متبوعًا بالتصنيع الكيميائي للمحفز الضوئي أوكسيد الزنك.ثنائي أوكسيد التيتانيوم-ع7/2660. تم استخدام أختبار حيود الأشعة السينية ،الاشعة تحت الحمراء ،الأشعة فوق البنفسجية ،المجهر الالكتروني الماسح والنافذ ،و BET لتحليل المحفزات الضوئية المعدة. Ly لنتائج أختبار حيود الأشعة السينية، كانت قيمة حجم البلورة لاوكسيد الزنك هي 13 نانومتر، و 23.4 نانومتر ل ثنائي أوكسيد التيتانيوم-76ع7136 و لأوكسيد الزنكثنائي أوكسيد MXene-e still هي 55.4 نانومتر. أظهر المحفز الضوئي ذو البنية النانوية المتجانسة أوكسيد الزنك-ثنائي أوكسيد التيتانيوم-عمع)7217 المحضر أداءً ممتارًا في التخلص من مركبات سيفترياكسون الصوديوم وكاربامازيبين بكفاءة مقدرة بنسبة 299.4 و 7 1299.6 التوالي. تمت دراسة تأثير الأس الهيدروجيني ، كفاءة المحفزات الضوئية ، التحقيقات gad ، AS pall نطاق المحفزات ,أختبارنسبة الكربون العضوي المزالء أمكانية التدوير وإعادة الاستخدام في هذه الدراسة. عند درجة =PH 7 ، تم تنشيط المحفز الضوئي المركب أوكسيد الزنك-تنائي أوكسيد التيتانيوم- MXene بنجاح. أظهرت النتائج أن MXene تحسن من كفاءة تحلل سيفترياكسون الصوديوم وكاربامازيبين للمحفز الضوئني أوكسيد الزنك الذي يدعم النقل الضوئي لأزواج *6/7 وخفض معدل إعادة التركيب. في ظل الظروف المثالية ، كانت قدرة الامتصاص القصوى لسيفترياكسون صوديوم 3.41 مجم / جم وكاربامازيبين 3.40 مجم / جم. علاوة على ذلك، فإن مركب أوكسيد الزنك-ثنائي أوكسيد التيتانيوم-ع3173660 له فجوة نطاق بصرية Ala gale أيضاء المحفز الضوئي أوكسيد الزنك-ثنائي أوكسيد التيتانيوم- 71766726 المحضر يتطابق مع النموذج الحركي من الدرجة الثانية الزائف R-square) -0.99644). كما حافظ محفز النانو متغاير البنية أوكسيد الزنك-ثنائي أوكسيد التيتانيوم-عمع2156 على أدائه الرائع مع ils ملحوظة على الرغم من دورات الاستخدام العديدة. وفقًا للنتائج، يمكن استخدام هذا المحفز الضوئي النانوي في منشأة معالجة المياه للتخلص من خطورة النفايات الصيدلانية في الوسط المائي.

Environmental trash has already become a catastrophe and wastewater is frequently more hazardous and non-biodegradable. Therefore, ZnO nano-spherical particles, two-dimensional carbide (MXene) and MXene-ZnO heterostructured photocatalyst were synthesized to photodegrade harmful pharmaceuticals under simulated sunlight in aqueous medium. The sol-gel technique was used to prepare ZnO nanoparticle photocatalyst using zinc chloride and NaOH as precursors. The MXene is hydrothermally prepared from a MAX phase (Ti3AlC2) by utilizing NH4HF2 as an etchant agent to form TiO2-Ti3C2 MXene, followed by chemical synthesis of a ZnO/TiO2 MXene photocatalyst. The XRD analysis, FTIR analysis, FESEM analysis, UV-vis DRS, TEM, and BET analysis were used to analyze the prepared photocatalysts. According to the XRD results, the crystal size value was 13 nm for ZnO, 23.4 nm for TiO2- Ti3C2 and for ZnO/TiO2-MXene is 55.4 nm. The prepared ZnO-TiO2 MXene nanoheterostructured photocatalyst demonstrated as an excellent performance in the elimination of the ceftriaxone sodium and carbamazepine compounds with an evaluated efficiency of 99.4% and 99.6%, respectively. The pH effect, photocatalysts efficiency, kinetic investigations, catalysts bandgap, TOC removal, regeneration, and reusability were investigated in this study. At the pH 7, the synthesized ZnO/TiO2- MXene photocatalyst was successfully activated. The results demonstrated that the MXene improved the degradation efficiency of the ceftriaxone sodium and carbamazepine when added to the ZnO photocatalyst supporting the photoexcited transportation of e-/h+ pairs and lowering the recombination rate. Under ideal conditions, the maximal absorption capacity of the ceftriaxone sodium was 3.41 mg/g and for the carbamazepine was 3.40 mg/g. Furthermore, the synthesized ZnO/TiO2-nanonanorod MXene has a remarkable optical bandgap. Also, the prepared ZnO/TiO2 photocatalyst coincides the pseudo - second order kinetic model (R-square of 0.99644). The ZnO/TiO2-nanonanorod MXene heterostructured nanophotocatalyst retained its great performance with remarkable durability despite numerous cycles of usage. According to the results, the suggested nanoheterojunction photocatalyst might be used in a water treatment facility to eliminate the dangerous of the pharmaceutical waste in the aqueous medium.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب