بهبود عملکرد فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت TiO2/g-C3N4 در تخریب رودامین ب تحت تابش نور مرئی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز-دانشگاه علم و صنعت ایران-تهران-ایران

2 گروه پژوهشی محیط زیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

3 دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22034/ijche.2024.429357.1373

چکیده

در تحقیق حاضر، به منظور بهبود سرعت باز ترکیب الکترون-حفره در g-C3N4، از سنتز کامپوزیت TiO2/g-C3N4 استفاده شده است. این کامپوزیت برای نخستین بار توسط اوره، تترا کلرید تیتانیوم و محلول آمونیاک سنتز گردید و خواص ساختاری آن توسط آنالیزهای XRD، BET، FESEM، EDS، DRS و PL مورد بررسی قرار گرفت و تشکیل موفقیت آمیز کامپوزیت نشان داده شد. آنالیز DRS و PL بترتیب شکاف نواری کاهش یافته (eV 95/2) به دلیل حضور g-C3N4 در ساختار کامپوزیت و عملکرد بهتر کامپوزیت نسبت به g-C3N4 در جداسازی الکترون-حفره را اثبات کردند. نتایج تست فتوکاتالیستی نیز نشان از برتری کامپوزیت نسبت به g-C3N4 در تجزیه رودامین ب دارد و در مدت 20 دقیقه، 6/96% رودامین ب را حذف می‌کند. اثر حضور H2O2، نقش مثبت اکسیژن و منفی نیتروژن بر حذف رودامین ب توسط کامپوزیت TiO2/g-C3N4 مورد بررسی قرار گرفت. ضمن اینکه در حضور H2O2 بیش از 70 درصد رنگ توسط کامپوزیت در تاریکی حذف گردید. مقایسه عملکرد کامپوزیت سنتز شده در این کار با سایر کامپوزیت‌های مشابه نشان دهنده کارایی قابل قبول آن در تجزیه رودامین ب تحت تابش نور مرئی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Improvement of photocatalytic activity of TiO2/g-C3N4 nanocomposite for RhB degradation under visible light

نویسندگان [English]

  • Erfan Tiznobeik 1
  • Somayeh Alijani 2
  • Amin Bazyari 3
1 School of Chemical, Petroleum and Gas Engineering, Iran University of science and technology, Tehran, Iran
2 Energy and Environment Research Center Niroo Research Institute Tehran Iran
3 Iran University of Science and Technology-Tehran-Iran
چکیده [English]

In this research, in order to improve the electron-hole recombination rate in g-C3N4, the synthesis of TiO2/g-C3N4 composite was used. This composite was synthesized for the first time by urea, titanium tetrachloride and ammonia solution and its structural properties were analyzed by XRD, BET, FESEM, EDS, DRS and PL analysis and the successful creation of the composite was shown. DRS and PL analysis respectively reduced band gap (2.95 eV) proved the reason for the presence of g-C3N4 in the composite structure and the better performance of the composite than g-C3N4 in electron-hole separation. The results of the photocatalytic test also show the superiority of the composite over g-C3N4 in the decomposition of Rhodamine B, and it removes 96.6% of rhodamine b within 20 minutes. The effect of the presence of H2O2, the positive and negative role of nitrogen on the removal of Rhodamine B by TiO2/g-C3N4 composite was investigated. Moreover, in the presence of H2O2, more than 70% of the color was removed by the composite in the dark. Comparing the performance of the composite synthesized in this work with other similar composites shows its acceptable performance in the analysis of rhodamine under visible light irradiation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • TiO2/g-C3N4 composite
  • Rhodamine B
  • Visible light
  • Precursors
  • Recombination of hole-electron, Operational parameters
مهندسی شیمی ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 15 فروردین 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار