تهیه و مطالعه ذرات نانومتری از اهمیت ویژه ای در بسیاری از علوم برخوردار است. هدف از انجام این طرح پژوهشی ارایه روشی ساده و سریع و در عین حال دوست دار محیط زیست برای تهیه چند ماده نانو متری با کمک تابش ریز موج می باشد.

مواد رنگی آلی در صنایع مختلفی به کار برده می شوند. پساب حاصل از این صنایع شامل مقدار زیادی مواد رنگی خطرناک می باشند، لذا به روشی برای از بین بردن این مواد رنگی و یا تبدیل آن به مواد بی خطر نیاز است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته از بهترین روش ها برای تخریب مواد رنگی به شمار می روند. فرایند فتوکاتالیزوری یک نوع فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه نیمه هادی می باشد. در این پایان نامه نانوذرات اکسید روی قرار گرفته بر سطح زئولیت طبیعی ایرانی به عنوان فتوکاتالیزور برای تخریب ماده رنگی متیلن بلو در حضور نور ماوراءبنفش استفاده شده و دو روش هیدروترمال و مایکروویو برای سنتز این نانوذرات به کار برده شده است. کاتالیزورها توسط تکنیک های پراش پرتو ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و آنالیز عنصری شناسایی شدند. اثر پارامترهای مختلف نظیر ترکیب کاتالیزور با درصدهای مختلف از اکسید روی و زئولیت، غلظت اولیه متیلن بلو، دمای کلسینه کردن، وزن کاتالیزور و ph روی واکنش تخریب فتوکاتالیزوری مطالعه شدند. مشخص شده است که تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو از سینتیک درجه اول پیروی می نماید. فعالیت بالاتر کاتالیزور پایه دار به دلیل جذب سطحی بیشتر متیلن بلو روی سطح کاتالیزور و قابلیت غیر مستقرکردن الکترون های باند هدایت اکسید روی برانگیخته شده می باشد. واکنش های فتوکاتالیزوری از مدل سینتیکی لانگمیر- هینشل وود پیروی می کنند. ثوابت سرعت و تعادل جذب سطحی در دو روش بکار رفته هیدروترمال و مایکروویو به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش غلظت اولیه ماده رنگی ثابت سرعت کاهش و با افزایش ph ثابت سرعت افزایش می یابد. همچنین ترکیب کاتالیزور، دمای کلسینه کردن و زمان تابش مایکروویو یک مقدار بهینه را می طلبد.

چکیده: اغلب صنایع به طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگدانه ها استفاده می کنند که خروجی آن ها می تواند آلودگی محیطی را سبب شود. بنابراین یافتن روشی موثر به منظور از بین بردن مواد رنگی لازم و ضروری است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده هاست. فتوکاتالیز نوعی فرایند اکسیداسیون پیشرفته در حضور نیمه هادی بعنوان کاتالیزور است. در این پایان نامه نانوذرات اکسید روی قرار گرفته بر روی زغال فعال، با دو روش آب گرمایی و تابش ریز موج تهیه شده و برای تخریب ماده رنگی متیل اورانژ در حضور نور ماوراءبنفش استفاده شده است. کاتالیزورها با استفاده از تکنیک های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف بازتاب نفوذی (drs) شناسایی شدند. تأثیر پارامترهای مختلف نظیر غلظت اولیه متیل اورانژ، ترکیب کاتالیزور، دمای کلسینه نمودن، وزن کاتالیزور و ph محلول روی تخریب فتوکاتالیزوری متیل اورانژ بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که تخریب فتوکاتالیزوری متیل اورانژ از سینتیک درجه اول پیروی می نماید و با مدل سینتیکی لانگمیر- هینشلوود مطابقت دارد. زغال فعال می تواند توانایی مولکول های رنگی را برای جذب سطحی افزایش داده و سبب جلوگیری از ترکیب مجدد حفره و الکترون شود. نتایج نشانگر آن است که وزن کاتالیزور و دمای کلسینه، مقدار بهینه را می طلبد و با افزایش غلظت اولیه ماده رنگی، ثابت سرعت کاهش می یابد. همچنین مشخص شده است که در phخنثی نتایج بهتری نسبت به محلول های اسیدی و قلیایی بدست می آید.

اغلب صنایع به طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگدانه ها استفاده می کنند که خروجی آن ها می-تواند آلودگی محیط زیست را سبب شود. بنابراین یافتن روشی موثر به منظور از بین بردن مواد رنگی لازم و ضروری است. فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده-هاست. در این پایان نامه نانوذرات(zno)1-x[cd(oh)2]x ، cd(oh)2 و zn1-xmnxo به روش آب-گرمایی تهیه شده و با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی مرئی - ماورابنفش (uv-vis) و مادون قرمز (ft-ir) مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت فتوکاتالیزوری نانوذرات تهیه شده با استفاده از تخریب ماده رنگی متیلن بلو بررسی می شود. نانوذرات (zno)0.8[cd(oh)2]0.2 تهیه شده با چهار ساعت رفلاکس بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را در میان نمونه های تهیه شده دارند. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به جدایی بار و وجود لبه ی جذبی در ناحیه ی مرئی نسبت داده می شود. نانوذرات (oh)2 cd جابه جایی به سمت طول موج های کوتاه تر حدود ev) 74/0( نشان می دهند که مربوط به اثرات حبس کوانتومی می-باشد. نانوذرات تهیه شده با چهار ساعت رفلاکس بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به زمان های دیگر رفلاکس دارند. هچنین ثابت سرعت ظاهری مرتبه ی اول واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می یابد. فعالیت فتوکاتالیزوری برای نانوذرات zn0.95mn0.05o با دو ساعت رفلاکس بهترین نتایج را نسبت به ترکیب درصدهای دیگر نشان می دهند. به منظورمقادیر نتایج، نانوذرات zns در آب و در محلول آبی مایع یونی نیز تهیه شده و تا?ثیر پارامترهای مختلف برروی سرعت تخریب متیلن بلو بررسی گردید.

رنگ ها به طور گسترده ای در صنایع نساجی، چاپ و غذا مورد استفاده قرار می گیرند. آلاینده های رنگی حاصل از این صنایع منبع آلودگی محیط زیست هستند. رنگ تولید شده درمقادیرکم از رنگدانه-ها در آب، مشکل جدی به بار می آورد زیرا اثرات نامطلوبی بر روی منابع آبی دارد. در میان روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، فتوکاتالیزورهای هتروژن به عنوان یک روش موثر مورد توجه قرار گرفته است. اساس این روش بر اساس تولید رادیکال های هیدروکسیل می باشد که باعث تجزیه این آلاینده ها می گردد. در این پایان نامه یک روش سریع برای تهیه نانوذرات zn1-xcdxsو zn1-xcuxsدر آب با استفاده از امواج ریزموج و فراصوت ارائه گردیده و فتوکاتالیزورهای تهیه شده با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی uv-visible (uv-vis drs) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که یون هایcd2+ و cu2+ جایگزین یون های zn2+ در شبکه بلوری zns می شوند. با افزایش کسرمولی یون هایcd2+ و cu2+ لبه های جذب نانوذرات به سمت طول موج های قرمز جابجایی نشان می دهند. تجزیه فتوکاتالیزوری متیلن بلو با نانوذرات تهیه شده تحت تابش امواج مرئی مورد ارزیابی قرار گرفته است. فعالیت فتوکاتالیزوری نانوذرات zn1-xcdxsو zn1-xcuxsبه جذب بالای آن ها در ناحیه مرئی و کاهش سرعت باز ترکیب حفره - الکترون نسبت داده می شود. اثر پارامترهای مختلف بر روی سرعت تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی یون های دوپ شده، مدت زمان تابش ریزموج و فراصوت، مقدار فتوکاتالیزور، غلظت اولیه ماده رنگی، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد.

اغلب صنایع به طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگدانه ها استفاده می کنند که خروجی آن ها می توانند آلودگی محیطی را سبب شوند. رنگ ها به طور گسترده ای در صنایع نساجی، چاپ و غذا مورد استفاده قرار می گیرند. رنگ تولید شده در مقادیر کم از رنگدانه ها در آب، مشکل جدی به بار می آورد زیرا اثرات نامطلوبی بر روی منابع آبی دارد. لذا به روشی برای از بین بردن این مواد رنگی و یا تبدیل آن به مواد بی خطر نیاز است. در میان روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، فتوکاتالیزور های ناهمگن به عنوان یک روش موثر مورد توجه قرار گرفته است. اساس این روش بر اساس تولید رادیکال های هیدروکسیل می باشد که باعث تجزیه این آلاینده ها می گردد. فرایند های اکسیداسیون پیشرفته از بهترین روش ها برای تخریب مواد رنگی به شمار می روند. فرایند فتوکاتالیزوری یک نوع فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه نیمه هادی ها می باشد. در این پایان نامه نانوذرات سولفید روی با دو روش تابش ریز موج و رفلاکس تهیه شده و به عنوان فتوکاتالیزور برای تخریب ماده رنگی متیلن بلو تحت تابش نور ماوراء بنفش استفاده شده است. کاتالیزور ها با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، پراکندگی انرژی پرتو های x (edx)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی مادون قرمز ft-ir)) و طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) مورد مطالعه قرار گرفتند. تاثیر پارامتر های مختلف نظیر غلظت اولیه متیلن بلو، دمای کلسینه، وزن کاتالیزور و phمحلول بر روی تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو از سینتیک درجه اول پیروی می نماید و با مدل سینتیکی لانگمیر- هینشلوود مطابقت دارد. نتایج نشانگر آن است که وزن کاتالیزور و دمای کلسینه مقدار بهینه را می طلبد و با افزایش غلظت اولیه ماده رنگی نیز ثابت سرعت واکنش کاهش می یابد.

وجود آلاینده های سمی در آب های سطحی و زیرزمینی که منشا آن پساب صنایع مختلف و فاضلاب های خانگی می باشند، نیاز ضروری به تحقیقات گسترده برای تجزیه کامل آنها و یا دست کم کاهش مقدارشان و تبدیل به موادی با سمیت کمتر را آشکار می سازد. ثابت شده است که با بهره گیری از تابش در ناحیه فرابنفش نزدیک و با استفاده از کاتالیزورهای مناسب می توان تبدیلات شیمیایی گونه های مختلف را انجام داد و این روش یکی از بهترین روش های موجود برای تجزیه آلاینده های آب و هوا می باشد که تشکیل یک سری فرآیندهایی را می دهند که به نام فناوری اکسیداسیون پیشرفته معروفند. در این پایان نامه نانو ساختارهای اکسید روی و اکسید روی دوپ شده با سریم با استفاده از امواج ریز موج و روش رفلاکس تهیه شدند. خواص مواد تهیه شده توسط تکنیک های پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir) مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت فتوکاتالیزوری نانو ساختارها با تخریب ماده رنگی متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نانو ساختارهای اکسید روی تهیه شده با 5 دقیقه تابش ریزموج بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را در میان نمونه های تهیه شده دارند. نانوساختارهای اکسید روی دوپ شده با سریم با درصد مولی 1/0x = تحت تابش ریز موج بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به درصدهای دیگر دارند. ثابت سرعت ظاهری مرتبه ی اول واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می یابد. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری برای این نانو ساختارها با نه ساعت رفلاکس بهترین نتایج را نسبت به ترکیب درصدهای دیگر نشان می دهند. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به کاهش اندازه ذرات و در نتیجه افزایش مساحت سطح و کاهش ترکیب مجدد الکترون- حفره نسبت داده می شود. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی کاتیون دوپ شده، مدت زمان تابش ریزموج، مدت زمان رفلاکس، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد.

رنگ ها به طور گسترده ای در صنایع نساجی، چاپ و غذا مورد استفاده قرار می گیرند. رنگ تولید شده در مقادیر کم از رنگدانه ها در آب، مشکل جدی به بار می آورد زیرا اثرات نامطلوبی بر روی منابع آبی دارد. بنابراین یافتن روشی موثر به منظور از بین بردن مواد رنگی لازم و ضروری است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده هاست. اساس این روش بر اساس تولید رادیکال های هیدروکسیل می باشد که باعث تجزیه این آلاینده ها می گردد. در این پایان نامه نانو ذرات اکسید روی دوپ شده آنتیموان با روش های رفلاکس، تابش ریز موج و امواج فراصوت در آب تهیه شده و به عنوان فتوکاتالیزور برای تخریب ماده رنگی متیلن بلو تحت تابش نور ماورابنفش استفاده شده است. فتوکاتالیزورهای تهیه شده با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که یون هایsb3+ جایگزین یون های zn2+ در شبکه بلوری zno می شوند. اثر پارامترهای مختلف بر روی سرعت تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی یون های دوپ شده، مدت زمان رفلاکس، تابش ریزموج و فراصوت، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد.

وجود آلاینده های سمی در آب های سطحی و زیر زمینی که منشا آن پساب صنایع مختلف و فاضلاب های خانگی می باشند، نیاز ضروری به تحقیقات گسترده برای تجزیه کامل آن ها و یا دست کم کاهش مقدارشان و تبدیل به موادی با سمیت کمتر را آشکار می سازد. در میان روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، فتوکاتالیزورهای هتروژن به عنوان یک روش موثر مورد توجه قرار گرفته است. اساس این روش بر اساس تولید رادیکال های هیدروکسیل می باشد که باعث تجزیه این آلاینده ها می گردد. در این پایان نامه نانو ذرات اکسید روی دوپ شده به آنتیموان با روش های رفلاکس، تابش ریز موج و امواج فراصوت در آب تهیه شده و به عنوان فتوکاتالیزور برای تخریب ماده رنگی متیلن بلو تحت تابش نور مرئی استفاده شده است. فتوکاتالیزورهای تهیه شده با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر پارامترهای مختلف بر روی سرعت تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی یون های دوپ شده، مدت زمان رفلاکس، تابش ریزموج و فراصوت، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد

مواد رنگ زای آلی از مهم ترین عوامل آلاینده محیط زیست به شمار می روند. فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده هاست. این روش عموما بر پایه تولید رادیکال های هیدروکسیل است که با آلاینده های آلی واکنش داده و منجر به تخریب آنها شده و سپس به مواد معدنی تبدیل می نماید. در این پایان نامه نانو ساختارهای سولفید روی آلایش شده با کاتیون قلع با استفاده از امواج ریز موج و روش رفلاکس تهیه شدند. خواص مواد تهیه شده توسط تکنیک های پراش اشعهx (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir) مورد بررسی قرار گرفتند. فعالیت فتوکاتالیزوری نانو ساختارها با تخریب ماده رنگی متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. نانوساختارهای سولفید روی آلایش شده با کاتیون قلع با کسر مولی 075/0، تهیه شده تحت تابش ریز موج بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به دیگر کسر های مولی دارد و ثابت سرعت واکنش با افزایش مقدار کاتالیزور تا 20/0 گرم افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. هم چنین ثابت سرعت واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می یابد. نانوساختارهای سولفید روی آلایش شده با کاتیون قلع با کسر مولی 025/0، تهیه شده در مدت سی دقیقه رفلاکس بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نشان می دهد. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به کاهش اندازه ذرات و در نتیجه افزایش مساحت سطح و کاهش ترکیب مجدد الکترون- حفره نسبت داده می شود. شکاف انرژی نانوذرات سولفید روی تهیه شده در مقایسه با شکاف انرژی سولفید روی توده ای افزایش یافته است این افزایش شکاف انرژی یا انتقال به سمت طول موج های کوتاه تر به کوچکی ذرات نسبت داده می شود.

چکیده: مواد رنگی آلی از مهم ترین عوامل آلاینده محیط زیست به شمار می روند. بنابراین حذف این مواد از آب های آلوده، به روش مناسب ضروری به نظر می رسد. از جمله روش هایی که در سال های اخیر برای حذف آلاینده های آب مانند رنگ های نساجی، مواد آلی، سموم کشاورزی، و ... در غلظت های کم مورد استفاده قرار گرفته، فرایند اکسایش پیشرفته است. به طور کلی فرایندهای اکسایش پیشرفته در بر گیرنده کلیه فرایندهایی هستند که در آنها با روش های مختلف، رادیکال های فعال هیدروکسیل در آب تولید می شوند. از آنجا که رادیکال های موجود، قدرت اکسید کنندگی بسیار بالایی دارند، باعث تخریب آلاینده ها می گردند. در این پایان نامه نانو ذرات سولفید کادمیم در حلال آب، به سه روش ریزموج، رفلاکس و اولتراسونیک تهیه گردیدند. خواص نانو ذرات تهیه شده توسط تکنیک های پراش پرتو x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت فتو کاتالیزوری نانو ذرات تهیه شده با استفاده از تخریب ماده رنگی متیلن بلو بررسی شده اند. در هر سه روش اثر متغیرهای زمان واکنش، مقدار کاتالیزور، غلظت اولیه متیلن بلو، ph محلول و دمای کلسینه بر روی خواص فتوکاتالیزوری مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان شرایط بهینه برای هر کدام مشخص و این شرایط بهینه با هم مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که نانو ذرات سولفید کادمیم تهیه شده با امواج اولتراسونیک در یک ساعت تابش با مقدار 15/. گرم در 4= ph و بدون کلسینه کردن بهترین شرایط بهینه برای تخریب آلاینده می باشد. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری این نانو ذرات به قدرت جذب بالای متیلن بلو بر روی آن ها و نیز کاهش سرعت باز ترکیب حفره – الکترون با کوچکتر شدن اندازه ذرات نسبت داده می شود.

رنگ هایی که به طور گسترده در نساجی، چاپ، رنگرزی و صنایع غذایی تولید می شوند در مقابل تخریب کامل زیست محیطی مقاوم هستند و باعث تولید محصولات فرعی خطرناک در حین آبکافت، اکسایش و یا دیگر واکنش های شیمیایی در فاضلاب می شوند. فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته، روش مفیدی بر پایه ی تولید گونه های فعال برای از بین بردن این آلاینده ها است. در این پایان نامه نانوذرات zn1-xmgxo به روش ریز موج و امواج فراصوت و همچنین نانوکامپوزیت zn1-xmgxo /ag به روش ریز موج در حلال آب تهیه شدند و به عنوان فتوکاتالیزور در تخریب ماده رنگی متیلن بلو تحت تابش نور ماورابنفش مورد استفاده قرار گرفتند. خواص مواد تهیه شده توسط تکنیک های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراکندگی انرژی پرتو ایکس (edx)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs)، طیف مادون قرمز(ft-ir) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis)مورد بررسی قرار گرفتند. اثر پارامتر های مختلف از جمله کسر مولی عناصر نقره و منیزیم بر روی اکسید روی، مدت زمان تابش ریز موج و امواج فراصوت، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه، غلظت آلاینده رنگی، ph محلول، میزان جذب سطحی فتوکاتالیزور، گروه های به دام اندازنده گونه های فعال بر روی سینتیک تخریب فتوکاتالیزوری مورد بررسی قرار گرفتند.

امروزه در بسیاری از کشور های جهان کیفیت آب آشامیدنی به محتویات میکروبی آن وابسته می باشد. به همین دلیل روش های زیادی جهت ضدعفونی آب ارائه شده است. بسیاری از این روش ها مثل کلرزنیمحدودیت های اقتصادی و زیست محیطی بر جای می گذارند. یک روش بسیار کارآمد جهت ضدعفونی آب آشامیدنی غیر فعالسازی فتوکاتالیزوری میکروارگانیسم ها می باشد. در این پایان نامه نانو کامپوزیت های اکسید روی-برمید نقره با روش های رفلاکس و تابش امواج ریز موج و نیز اکسید روی-کلرید نقره با استفاده از روش رفلاکس تهیه شدند. خواص نانو-کامپوزیت های تهیه شده توسط تکنیک های پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs)، مادون قرمز (ft-ir) و پراکندگی انرژی پرتو ی ایکس(edx)مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت فتوکاتالیزوری نانو کامپوزیت ها با تخریب میکروارگانیسم اشریشیاکلی (ptcc 1047) تحت تابش نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت.نانو کامپوزیت اکسید روی-برمید نقره با کسر مولی 2372/0از برمید نقره بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به کسرهای مولی دیگر دارد. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به افزایش جذب نور مرئی و نیز کاهش باز ترکیب الکترون- حفره نسبت داده می شود. همچنین نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی هالید نقره، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت های اکسید روی- کلرید نقره بر روی غیرفعالسازی اشریشیاکلی مورد مطالعه قرار گرفت

اغلب صنایع به طور گسترده و برای اهداف مختلف از رنگدانه ها استفاده می کنند که خروجی آن ها می تواند آلودگی محیط زیست را سبب شود. بنابراین یافتن روشی موثر به منظور از بین بردن مواد رنگی ضروری است. فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته، تکنیک سودمندی برای از بین بردن آلاینده هاست. در این پایان نامه نانو-کامپوزیت های اکسید روی - برمید نقره و نیز اکسید روی - کلرید نقره با استفاده از روش رفلاکس تهیه شدند. خواص نانو کامپوزیت های تهیه شده توسط تکنیک های پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی فوتوالکترونی اشعه ایکس (xps)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir) و پراکندگی انرژی پرتو ی ایکس (edx) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری نانو کامپوزیت ها با تخریب ماده رنگی متیلن بلو تحت تابش نور مرئی مورد بررسی قرار گرفته است. نانو کامپوزیت اکسید روی - برمید نقره با کسر مولی 2372/0 برمید نقره بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به کسرهای مولی دیگر دارد. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری برای این نانو کامپوزیت با سه ساعت رفلاکس بهترین نتایج را نشان می دهد. ثابت سرعت ظاهری مرتبه ی اول واکنش فتوکاتالیزوری با افزایش دمای کلسینه کاهش می-یابد. افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری به کاهش اندازه ذرات و در نتیجه افزایش مساحت سطح و کاهش ترکیب مجدد الکترون - حفره نسبت داده می شود. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که کسر مولی برمید نقره، مدت زمان رفلاکس، مقدار فتوکاتالیزور، دمای کلسینه و ph محلول مقدار بهینه ای را می طلبد. همچنین فعالیت فتوکاتالیزوری نانو کامپوزیت اکسید روی - کلرید نقره بر روی تخریب متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفته است.

بیش از نیمی از تولید جهانی رنگ¬های نساجی مصنوعی در طول فرایند رنگرزی در پساب¬ها آزاد می¬شود. این رنگ¬ها باعث ایجاد اثرات سمی بر روی اکوسیستم می¬شوند. بطور کلی این ترکیبات سمی در برابر تخریب بیولوژیکی مقاوم می¬باشند. به همین جهت حذف این آلاینده¬ها از طبیعت از اهمیت بالایی برخوردار است. فتوکاتالیزورهای ناهمگن به جهت توانایی¬شان برای تخریب این آلاینده¬ها به ترکیباتی نظیر co2، h2o و... در سال¬های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته¬اند. این ترکیبات علاوه بر تخریب آلاینده¬های آلی، در غیر فعالسازی میکروارگانیسم¬ها، تولید انرژی و حذف co2 از هوا نیز قابل استفاده هستند. در سال¬های اخیر تهیه نانوکامپوزیت¬های agx-zno (x یک هالید می¬باشد) به جهت فعال بودن در برابر نور مرئی از اهمیت بالایی برخوردار شده است. در این پایان¬نامه نانو-کامپوزیت¬های zno-agbr و zno-agcl برای اولین بار به روش تابش فراصوت یک مرحله¬ای تهیه شدند. خواص نانو¬کامپوزیت¬های تهیه شده توسط تکنیک¬های پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی فوتوالکترونی اشعه ایکس (xps)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs)، مادون قرمز (ft-ir) و پراکندگی انرژی پرتو¬ی ایکس (edx) مورد مطالعه قرار گرفتند. طیف فتولومینسانس نمونه¬ها نشان داد که سرعت بازترکیبی جفت¬های الکترون- حفره در نانوکامپوزیت نسبت به zno خالص کاهش می¬یابد. خواص فتوکاتالیزوری آن¬¬ها با مطالعه سینتیک تخریب یک آلاینده آلی رنگی مورد بررسی قرار گرفت. اثرات عوامل مختلف نظیر کسر مولی هالید نقره، مدت زمان تابش امواج فراصوت، وزن کاتالیزور و ph محلول نیز در ادامه بر روی فعالیت فتوکاتالیزوری مورد مطالعه قرار گرفته است. نانو¬کامپوزیت zno-agbr با کسر مولی 480/0 از برمید نقره و نانوکامپوزیت zno-agcl با کسر مولی 237/0 از کلرید نقره بیشترین فعالیت فتوکاتالیزوری را نسبت به کسرهای مولی دیگر دارند.

در این پایان نامه نانو کامپوزیت های zno-bioi به عنوان جاذب های جدید، به روش های مختلف تهیه شدند. نانو-کامپوزیت های تهیه شده توسط تکنیک های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراکندگی انرژی پرتو ایکس (edx)، طیف سنجی فوتو الکترونی اشعه ایکس (xps)، طیف سنجی بازتاب نفوذی (drs) و مادون قرمز (ft-ir)، تجزیه وزن سنجی حرارتی (tga) و تکنیک بی ای تی (bet) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت با 80 درصد وزنی از bioi بهترین توانایی را برای جذب سطحی رنگ دانه نسبت به نانو کامپوزیت های دیگر داشت. مطالعات سینتیکی و ایزوترم جذب مشخص کرد که داده های جذب سطحی از سینتیک شبه درجه دوم و ایزوترم لانگمویر پیروی می کند.

ذرات نیمه رسانا در مقیاس نانومتری خواص جدیدی را از خود نشان می دهند که تا حدودی متفاوت از خواص آنها در حالت توده ای می باشد. در ذرات نانو نسبت سطح به حجم بزرگتر است و اتم های سطحی به علت نداشتن همسایه با نیروهای ضعیف تری محدود می شوند که باعث بالا بردن واکنش پذیری سطح ذرات نانو می شود. در این پایان نامه دسته ای از این ترکیبات شامل اکسید روی، سولفید روی، اکسید قلع، سولفید کادمیم، سولفید مس و سولفید به روش حلال گرمایی و در حضور یک مایع یونی تهیه و با استفاده از تکنیک های پراش پرتو x به روش پودری (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراکندگی انرژی پرتوهای x (edx) و طیف سنجی uv-visible مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین تخریب فتوکاتالیزوری و جذب سطحی متیلن بلو توسط این ذرات و اثر مایع یونی بر روی خواص آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشا نگر آن است که در اغلب موارد ذرات نانومتری تهیه شده دارای خواص فتوکاتالیزوری بیشتری نسبت به مواد تهیه شده در آب دارند.

در این پایان نامه با روشی ساده و سریع و در عین حال دوست دار محیط زیست مواد نانومتری اکسید روی و سولفید کادمیم به روش تابش امواج فراصوت تهیه شده است و نتایج حاصل را می توان به صورت زیر جمع بندی نمود: 1) نانو ذرات zno تهیه شده نانو بلور هایی با ساختار هگزاگونال بوده و بسیار خالصند. این نانو ذرات دارای شکاف انرژی بیشتری (در حدود ev 15/0) در مقایسه با مقدار توده ای آن می باشند. 2) نانو ذرات zno تهیه شده به شکل نانو کلاسترهایی تجمع یافته اند و اندازه این نانو کلاسترها برای نانو ذرات تهیه شده در حضور مایع یونی کوچکتر از نانوذرات تهیه شده در آب است. 3) با افزایش دمای کلسینه شدن ابتدا خاصیت فتوکاتالیزوری افزایش یافته و سپس کاهش پیدا می کند. افزایش اول به افزایش میزان تبلور نمونه ها و کاهش نیز به علت تجمع ذرات و در نتیجه کاهش مساحت سطح مربوط می باشد. 4) خواص فتوکاتالیزوری برای تخریب متیل اورانژ در حضور تابش امواج ماوراء بنفش با استفاده از نانو کریستال های zno تهیه شده در محلول آبی مایع یونی کلسینه شده در دمای 400 درجه سانتی گراد درمدت زمان 150 دقیقه تابش امواج فراصوت بیشتر از حالت های دیگر می باشد. ثابت سرعت مربوط به این نانو ذرات نیز بیشترین مقدار را دارد و مقدار آنmin-1 2-10 * 5/12 می باشد. 5) نانو ذراتcds تهیه شده دارای ساختار مکعبی بوده و بسیار خالصند. این نانو ذرات دارای شکاف انرژی بیشتری (در حدود ev 5/1) در مقایسه با مقدار توده ای آن می باشند. 6) اندازه ذرات cds تهیه شده در مایع یونی خالص nm 4/3 بدست آمده است که از نمونه های دیگر کوچکتر می باشد. همچنین نانوذرات تهیه شده در محلول آبی مایع یونی در مدت زمان های تابش مختلف وضعیت ظاهری مشابه داشته و همگی تقرببا کروی هستند. 7) مایع یونی با برهم کنش الکتروستاتیکی و نیز تشکیل پیوند هیدروژنی مانع از رشد سریع ذرات cds شده و باعث می شود که اندازه ذرات cds تهیه شده در حضور مایع یونی کوچکتر شوند. 8) با افزایش مدت زمان تابش دهی امواج فراصوت (بعد از 15 دقیقه)، اندازه نانو ذرات در حال افزایش می باشد. به نظر می رسد با افزایش مدت زمان تابش امکان رشد ذرات بیشتر می گردد و در مدت زمان های تابش بیشتر ذراتی با اندازه بزرگ تر بدست می آید. 9) تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو با استفاده از نانو ذرات cds تهیه شده در محلول آبی مایع یونی به وسیله نور مرئی و ماوراء بنفش انجام پذیر است. در هر دو حالت سرعت تخریب فتوکاتالیزوری متیلن بلو با استفاده از نانو ذرات cds تهیه شده در مدت زمان 7 دقیقه تابش امواج فراصوت بیشتر از نانوذرات دیگر می باشد. 10) ثابت سرعت مشاهده شده برای واکنش تخریب آلاینده مورد نظر توسط نانو ذرات cds تهیه شده در مایع یونی خالص درحضور نور ماوراء بنفش بیش از 2 برابر نانوذرات تهیه شده در آب است. 11) سرعت فرآیند ترکیب مجدد الکترون - حفره با کاهش اندازه نانوذرات کاهش می یابد. بنابراین راندمان فرآیند فتوکاتالیزوری برای نانو ذرات تهیه شده در مایع یونی به علت کوچک بودن اندازه ذرات بیشتر است. همچنین با کاهش اندازه ذرات میزان مساحت سطح نیز افزایش می یابد. 12) نتایج بدست آمده از فعالیت فتوکاتالیزوری نانوذرات cds با نتایج بدست آمده از الگوی xrd کاملا مطابقت دارد.

سیستم ناپیوسته برای مطالعه رفتار جذب سطحی رنگدانه های متیلن بلو (mb)، رودآمین ب (rb) و آئورآمین (ao) روی زئولیت طبیعی ایرانی در دو حالت ساده (سیستم تک جزئی) و رقابتی (سیستم دوجزئی) استفاده شد. در حالت های ساده نسبت به حالت های رقابتی، زئولیت ظرفیت جذب سطحی بیشتری را برای رنگدانه ها نشان می دهد. مطالعات سینتیکی مشخص می کند که جذب سطحی از سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کند و طی فرآیند نفوذ دو مرحله ای انجام می گیرد. همچنین در حالت های جذبی ساده، داده های بدست آمده از ایزوترم جذب سطحی لانگمویر پیروی می کنند. در سیستم جذبی دوجزئی، رنگدانه ها برای جذب سطحی روی زئولیت حالت رقابتی را از خود نشان داده و جذب سطحی نسبت به سیستم تک جزئی کاهش پیدا می کند. در سیستم دوجزئی و در دمای 25 درجه سانتی گراد، جذب سطحی mb و rb در حالت رقابتی به ترتیب به مقدار 50 و 60 درصد حالت ساده و جذب سطحی mbو ao در حالت رقابتی به ترتیب به مقدار 96 و 55 درصد حالت ساده کاهش می یابد. در حالت رقابتی، مطالعات سینتیکی و ایزوترم جذب سطحی مشخص می نماید که داده های تجربی از سینتیک شبه درجه دوم و ایزوترم لانگمویر پیروی می کند. تاثیر ph محلول در جذب سطحی رنگدانه ها در حالت های جذبی ساده و رقابتی بررسی شده و نتایج بدست آمده بر اساس برهم کنش های الکترواستاتیکی توضیح داده شده است.

almcm-41 به عنوان جاذب برای جذب متیلن بلو و رودامینb در سیستم های جذبی یک و دو جزئی به کار گرفته شده است. در سیستم های یک جزئی، متیلن بلو ظرفیت جذب بالاتری نسبت به رودامینb بر روی almcm-41 دارد که ماکزیمم مقدار جذب برای متیلن بلو و رودامینb در دمای 25 درجه سانتیگراد به ترتیب 4-10× 08/2 و 5-10× 75/8 مول بر گرم می باشد. در سیستم های جذبی دو جزئی، جذب رقابتی روی جاذب اتفاق می افتد. جذب برای سیستم های دو جزئی در غلظت ابتدایی 6-10× 8 و دمای 25 درجه سانتیگراد برای متیلن بلو تا 94 درصد و برای رودامینb تا 79 درصد نسبت به سیستم یک جزئی کاهش می یابد. همچنین مزوپور almcm-41 برای جذب رقابتی متیلن بلو و آئورامین نیز استفاده گردید. نشان داده شده که مقدار جذب متیلن بلو نسبت به آئورامین بر روی almcm-41 بیشتر است. ماکزیمم مقدار جذب برای رنگدانه های متیلن بلو و آئورامین در دمای 25 درجه سانتیگراد به ترتیب 4-10× 08/2 و 4-10×15/1 مول بر گرم بدست آمده است. جذب رنگدانه ها روی جاذب تقریبا در 300 دقیقه به تعادل می رسد. همچنین جذب این رنگدانه ها در زمان های اولیه سریع تر و در زمان های نزدیک تعادل کند تر است. در سیستم های جذبی یک و دو جزئی، مطالعه سینتیک و ایزوترم جذبی نشانگر آن است که مدل سینتیکی مرتبه دوم و ایزوترم لانگمویر صادق می باشد. همچنین در هر دو مورد جذب رقابتی و یک جزئی، داده های سینتیکی نفوذ دو مرحله ای بودن فرایند جذب رانشان می دهند. اثر phمحلول روی جذب در سیستم های یک و دو جزئی مطالعه شده و نتایج بوسیله برهمکنش های الکترواستاتیک توضیح داده شده است.