استفاده از نانو ذرات در فعالیت های فوتو کاتالیستی با توجه به این حقیقت که سطح در دسترس ذرات کوچکتر بیشتر از ذرات بزرگتر است، بهتر است. بنابراین بیشتر بودن تعداد اتم ها در سطح اکسید فلزات باعث بهتر شدن فعالیت فوتو کاتالیستی می شود. مهم ترین نقص tio2 به عنوان یک کاتالیست، شکاف انرژی نسبتاً بزرگ آن است (ev 02/3-0/3)، که ناحیه کوچکی از طیف نور را جذب می کند(nm380 ? >). یکی از راه های اصلاح خاصیت فوتو کاتالیزوری tio2 دوپ کردن با فلزات و نا فلزات با استفاده از روش های مختلف است. در این پژوهش، در ابتدا نانو ذرات tio2 با دو روش مختلف هیدرو ترمال و سل-ژل سنتز شد و سپس فلز ایندیوم به روش فوتو شیمیایی بر روی آن قرار گرفت. در مرحله بعدs/tio2 به روش سل-ژل تهیه شد و فلز ایندیوم به روش فوتو شیمیایی بر روی آن قرار گرفت. برای بررسی خاصیت نور کاتالیزوری نانو ذرات تهیه شده، تجزیه متیل اورانژ به عنوان مدلی از یک آلاینده در برابر نور مرئی و فرا بنفش مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که نمونهin %1/0 وin %2/0 برای tio2 های هیدرو ترمال و سل-ژل نمونه های بهینه هستند و همچنین نمونه هایs /tio2 %05/0in/ %5/0، s /tio2 %2/0in/ %5/1، s /tio2 %5/0in/ %5/0 نیز بهترین عملکرد را در مقابل نور مرئی داشتند. برای شناسایی و تعیین خواص نانو ذرات تهیه شده از روش های xrd، sem، tem، edx و ft-ir استفاده شد.

امروزه 2 tioبه عنوان کاتالیزور نوری در پاکسازی محیط زیست و تصفیه فاضلاب های صنعتی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق نانوذرات 2 tioبه دو روش سل-ژل و هیدروترمال به ترتیب با اندازه 27 و 19 نانومتر تهیه شد و نانوذرات 2tio s-و 4invo نیز به ترتیب با روش های سل-ژل و هیدروترمال سنتز گردید. دوپ درصدهای مولی متفاوت (% 2- % 05/0) وانادیوم، ایندیوم وانادات و دوپ هم زمان وانادیوم با ایندیوم بر روی سطح 2 tioخالص و دوپ وانادیوم بر روی 2-tio s با استفاده از روش کاهش فتوشیمیایی برای بررسی اثر نورکاتالیزوری این ذرات برای تجزیه متیل اورانژ (mo) به عنوان یک آلاینده ی آلی در مقابل نور فرابنفش (uv) و مرئی نشان داد تنها دوپ همزمان % 20/0 مولی وانادیوم و ایندیوم با استفاده از نمک ایندیوم کلرید به عنوان منبع ایندیوم بر روی 2 tio هیدروترمال با اندازه 14 نانومتر قادر به بهبود رفتار نورکاتالیزگری در مقایسه با نانوذرات 2 tio خالص می باشد و مانع از رشد نانوذرات 2 tio می گردد. دوپ نانوذرات 2 tioبا گوگرد با درصد های مولی 10/0 و 20/0 و 05/0، بهترین فعالیت نوری را دارا بودند که به واسطه اضافه شدن وانادیوم در ساختار آن ها، در نتایج نورکاتالیزگری بهبودی حاصل نشد. دوپ ایندیوم وانادات و وانادیوم هر کدام به طور جداگانه نیز نتوانست اثر بخش عمل نماید. نانوذرات سنتزی توسط آنالیزهای sem، tem، edx، ft-ir، xrd، drs، شناسایی گردید.

با توجه به تخریب لایه ی اوزون توسط cfcها و hcfcها، نسل سوم سرد کننده های صنعتی که شامل hfcها و hfeها می باشند به عنوان جایگزین نسل های قبل معرفی شدند در اینجا واکنش تخریب برخی از این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات 7000-hfe، a143-hfe، 7100-hfe و 7200-hfe در اتمسفر به صورت های مختلف منجر به تشکیل رادیکال های c3f7och2o، cf3och2o، c4f9och2o و c4f9oc2h4o می شوند. علی رغم اهمیتی که این ترکیبات دارند در مورد واکنش پذیری آن ها اطلاعات محدودی در دست می باشد. این پژوهش واکنش رادیکال های مذکور با o2 و oh اتمسفر و نیز تجزیه ی آن ها به وسیله ی شکستن مستقیم پیوند c-o، شکستن پیوند c-o در طی یک نوآرایی و حذف h را بررسی می کند. پیشبرد مسیرهای واکنش از طریق تعیین ساختار حالت گذار در یک مطالعه ی نظری با استفاده از نرم افزار گوسین صورت پذیرفت و محاسبات irc برای تایید انتقال پیوسته از مواد اولیه به محصولات انجام شد. با توجه به مسیرهای واکنش پذیری رادیکال های مطرح شده در دمای محیط، برای هر رادیکال ثابت سرعت مسیرهای بررسی شده به وسیله ی معادله ی آرنیوس حساب شد و مسیر واکنش برتر برای تمامی رادیکال ها تعیین شد. با توجه به اینکه محدوده ی دمایی تروپوسفر 222 تا 290 درجه ی کلوین است برای محدوده ی دمایی 400-200 کلوین به روش آرنیوس ثابت های سرعت برای همه ی مسیرهای واکنش رادیکال ها محاسبه شدند که در محدوده ی دمایی تروپوسفری برای رادیکال های c3f7och2o، c4f9och2o و c4f9oc2h4o واکنش با o2 اتمسفری و برای رادیکال cf3och2o حذف هیدروژن، مسیرهای برتر واکنش شناخته شدند.

چکیده با توجه به اهمیت روزافزون tio2 در تصفیه ی پساب های صنعتی، در این رساله، نانو ذرات tio2 خالص و دوپ شده با کبالت، گوگرد و همزمان دوپ شده با آهن و گوگرد با ابعاد 8-15 nm به روش سل-ژل اصلاح شده تهیه شد. برای شناسایی و تعیین خواص نانو ذرات تولید شده از روش های xrd، sem-edx، tem، drs و ft-ir استفاده شد. مشخص شد تمام نمونه های تهیه شده به شکل آناتاز هستند و با ورود گونه ی دوپ کننده در ساختار، لبه ی جذب از ناحیه ی فرابنفش به ناحیه ی مریی منتقل می شود. همچنین، گونه ی دوپ کننده باعث جلوگیری از رشد نانوذرات می شود. به منظور بررسی رفتار نور کاتالیزگری نانوذرات تهیه شده و تعیین مقدار بهینه ی گونه ی دوپ کننده، از واکنش تجزیه ی نوری متیل اورانژ و متیلن بلو در مقابل نور فرابنفش و مریی استفاده شد. در مورد نانو ذرات tio2 خالص و دوپ شده با مقادیر مختلف کبالت مشاهده شد، در مقابل نور مریی، کاتالیزگر 0/5% co/tio2 و در مقابل نور فرابنفش گونه ی دوپ نشده بهترین نتایج را نشان می دهد. در مورد نانو ذرات tio2 دوپ شده با مقادیر مختلف گوگرد، در مقابل نور مریی کاتالیزگر 0/05% s/tio2 و در مقابل نور فرابنفش کاتالیزگر 0/1% s/tio2 بهترین نتایج را نشان می دهد. در مورد نانو ذرات tio2 همزمان دوپ شده با 0/05% گوگرد و مقادیر مختلف آهن، مشاهده شد برای تجزیه ی متیل اورانژ در مقابل نور مریی، بهترین کاتالیزگر tio2 دوپ شده با 0/05% گوگرد و 2/0% آهن و در مقابل نور فرابنفش بهترین کاتالیزگر tio2 دوپ شده با 0/05% گوگرد و 5/0% آهن می باشد. برای تجزیه ی متیلن بلو در مقابل نور مریی، بهترین کاتالیزگر tio2 دوپ شده با 0/05% گوگرد و 2/0% آهن و در مقابل نور فرابنفش بهترین کاتالیزگر tio2 دوپ می باشد. همچنین در مقایسه ی رفتار نور کاتالیزگری tio2 خالص، tio2 دوپ شده با آهن، tio2 دوپ شده با گوگرد و tio2 همزمان دوپ شده با آهن و گوگرد، دیده شد به علت اثر همزمان آهن و گوگرد، در tio2 همزمان دوپ شده با آهن و گوگرد، فعالیت نور کاتالیزگری بیشتر است. در نانو ذرات tio2 خالص و دوپ شده با 0/05%گوگرد، اثر افزایش دمای کلسینه شدن در انتقال فاز بررسی شد و مشخص شد در tio2 خالص در دمای 650-700 ?c تبدیل فاز از آناتاز به روتیل آغاز می شود در حالیکه این تبدیل فاز برای tio2 دوپ شده با 0/05% گوگرد در بالای 700 ?c است یعنی گوگرد عامل بازدارنده در تبدیل فاز می باشد. در بررسی رفتار نور کاتالیزگری این کاتالیزگر ها مشخص شد با افزایش دمای کلسینه شدن به دلیل بزرگ تر شدن اندازه ی ذرات در فرایند سینترینگ و نیز تبدیل فاز از آناتاز به روتیل فعالیت نوری کاهش می یابد.

اسن پروژه شامل دو قسمت می باشد. در قسمت اول قابلیت حل شدن سولفات نقره در حلال مخلوط آب -اتانول با درصد وزنی های مختلف الکل به دو روش جذب اتمی و تبخیر حلال تعیین شد و نیز ksp تجربی محلولهلی سیر شده سولفات نقره در حلال مخلوط آب -اتانول که قدرت یونی آن نسبت به نیترات سدیم 0/10 بود، تعیین شد و با ترسیم نمودار logksp تجربی در مقابل 9bi+3 i/10b2i+6.5b i+1 و برونیابی آن در قدرت یونی صفر، مقادیر ksp ترمودینامیکی محلولهای سولفات نقره سیر شده با درصدهای وزنی مختلف الکل، تعیین شد. در قسمت با استفاده از یک سری محاسبات دوری، درصد یونهای تجمع یافته در محلولهای سیر شده سولفات نقره در حلال مخلوط آب -اتانول محاسبه شد و دیده شد یا افزایش درصد الکل، تجمع یونی کم می شود که به علت کاهش سریع حلالیت نمک در مقابل افزایش درصد الکل می باشد.