بررسی اثر پیش ماده های مختلف در سنتز و بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی کربن نیترید گرافیتی در تخریب رنگ رودامین بی تحت نور مرئی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فناوریهای محیط زیست- دانشگاه شهید بهشتی تهران

2 Tehran, Iran

10.30509/jcst.2024.167291.1224

چکیده

فرایندهای فتوکاتالیستی با استفاده از انرژی خورشید، در زمره روشهای تصفیه نوین آلاینده‌های آلی رنگی می‌باشد که در حال حاضر توجه بسیاری را به خود جلب نموده است. فوتوکاتالیست کربن نیترید گرافیتی (g-C3N4) با استفاده از روش پلیمریزاسیون حرارتی و با بهره گیری (تکی و یا ترکیبی) از پیش ماده های ملامین، تیوره و کلرید آمونیوم سنتز شد. فوتوکاتالیست‌های سنتز شده ب برای بررسی ساختار، مورفولوژی و خواص آن‌ها با استفاده از آنالیزهای XRD، FT-IR، SEM، EDX، BET، PL، و DRS مورد بررسی قرار گرفتند و به منظور تخریب رنگ کاتیونی رودامین بی (RhB) استفاده شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که کربن نیترید گرافیتی سنتز شده با پیش ماده ترکیبی ملامین، تیوره و کلرید آمونیوم (MTA) با دوز 2/0 گرم بر لیتر و غلظت رنگ 50 میلی‌گرم ‌بر لیتر بیشترین عملکرد را بر تخریب رنگ RhBداشته و در بازه زمانی120 دقیقه (2 ساعت ) سبب رنگزدایی 100 درصدی از محلول رنگزا شد. همچنین کارایی فوتوکاتالیستی MTA در تخریب رنگ RhB در پنج چرخه متوالی تقریباً ثابت بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of various precursors in the synthesis and improvement of the photocatalytic performance of graphite carbon nitride in the degradation of Rhodamine B dye under visible light.

نویسندگان [English]

  • Afsaneh Shahbazi 1
  • Sarina Dousti 2
  • Bahaaddin Mahmoodi 2
  • Mehran Bijari 2
1 Tehran, Iran
2 Tehran, Iran
چکیده [English]

Photocatalytic processes using solar energy are one of the new chemical purification methods in the purification of colored organic pollutants, which have attracted a lot of attention at present. Graphite carbon nitride photocatalyst (g-C3N4) was synthesized using thermal polymerization method and using (single or combined) melamine, thiourea and ammonium chloride precursors. Synthesized photocatalysts were analyzed to investigate their structure, morphology, and properties. The results of the experiments showed that the graphite carbon nitride synthesized with the combined precursor of melamine, thiourea and ammonium chloride (MTA) with a dose of 0.2 g/l and a color concentration of 50 mg/l has the highest performance on the degradation of RhB color and after 2 hours, caused 100% decolorization of the dye solution. Also, the photocatalytic efficiency of MTA in the degradation of RhB dye was almost constant in five consecutive cycles. In addition, according to the results of the trapping experiments, active species of superoxide radical (•O2-) was the dominant species for the degradation process of RhB.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Photocatalytic process
  • graphite carbon nitride
  • Rhodamine B
  • decolorization