فرانک اخلاقیان طاب

در این پژوهش نقش آهن در بهبود فعالیت فوتوکاتالیستی دی-اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت.کاتالیست های نانوساختار Fe/TiO2 با روش سل–ژل ابداع شده به وسیله ی یولداس ساخته شد و در تجزیه فوتوکاتالیستی فنل به کار گرفته شد. برای تعیین مشخصات کاتالیست از روش های XRF ، XRD، FTIR ، ASAP، SEM، TGAوTPRاستفاده شد. از آن جا که مقدار آهن تأثیر زیادی برفعالیت فوتوکاتالیستی Fe/TiO2 دارد.ابتدا این مقدار بهینه شد و سپس اثر غلظت اولیه فنل، مقدار فوتوکاتالیست، هوادهی ،مقدار پراکسید هیدروژن ، pH، شدت تابش نور UV، زمان و دمای تکلیس بر تجزیه فنل بررسی شد.آنالیز شیمیایی کاتالیست برای تعیین بار بهینه ی آهن آن به وسیلهXRFانجام شد و ترکیب درصد کاتالیست 0.27%Fe2O3/TiO2تعیین شد. نتایجXRDوجود اکسید های آهن (Fe2O3,Fe2O4 )در کاتالیست را نشان داد. تصاویر SEM نانوذرات اکسید آهن پخش شده در پایه تیتانیا را نشان دادند. نتایج ASAP متخلخل بودن و به طور دقیق تر مزوپور بودن ذرات کاتالیست را اثبات می کنند.مدل لانگ مویر – هینشل وود برای مطالعه ی سینتیک واکنش تجزیه فنل مورد استفاده قرار گرفت و نتایج تجربی نشان داد که در غلظت -های پایین واکنش از سینتیک درجه ی اول پیروی می کند.نتیجه نهایی این پژوهش این است که کاتالیست Fe/TiO2ساخته شده با روش سل - ژل به عنوان کاتالیست مؤثر و جدید برای تجزیه فوتوکاتالیستی فنل می توانددر نظر گرفته شود.کاتالیست Cu/TiO2نیز با روش سل-ژل ساخته، تعیین مشخصات شده و در تجزیه فوتوشیمیایی فنل آزمایش شد. برای تکمیل پژوهش و به منظور بررسی اثر همزمان عواملی چون غلظت اولیه فنل، زمان و مقدار کاتالیست بر میزان تجزیه فنل از طراحی RSM-BBDبا نرم افزار طراحی آزمایش استفاده شده است و میزان تجزیه فنل با یک معادله ی درجه سوم رابطه بندی شده است.نتایج حاصل از آزمایش دارای انطباق خوبی با مقدار پیش بینی شده آن داردو معتبر بودن مدل را در بازه اطمینان 95% نشان می دهد.این بررسی نشان داد که روشRSM-BBD یک مدل کارآمد برای فرآیند تجزیه فوتوکاتالیستی فنل را ارائه می دهد.