تهیه و شناسایی نانوپروسکیت‌های لانتانیدی و فعالیت فوتوکاتالیستی آن‌ها در حذف اتیل‌استات از هوای آلوده

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 8، دوره 13، شماره 4، اسفند 1398، صفحه 63-71   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

پروانه نخستین پناهی^{* 1}؛ محمدحسین رسولی فرد²؛ زهره غلامی³؛ بهمن فرجمند⁴

¹استادیار شیمی کاربردی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

²دانشیار شیمی کاربردی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

³کارشناس ارشد شیمی کاربردی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

⁴استادیار شیمی تجزیه گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

ترکیب‌های آلی فرار (VOCs) خانواده‌ای متنوع و بزرگ از مواد شیمیایی هستند و به دلیل مضربودن این ترکیب‌ها برای انسان، ضروری است از محیط زیست حذف شوند. هدف از پژوهش حاضر، حذف اتیل‌استات با فرایند فوتوکاتالیستی تحت نور فرابنفش و مرئی بود. برای این منظور، ابتدا یک‌سری پروسکیت‌های لانتانیدی (LaMnO₃، LaCoO₃ و LaNiO₃) با روش سل-ژل تهیه و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آن‌ها با پراش پرتو ایکس، میکروسکوب الکترونی روبشی عبوری و طیف‌سنجی بازتاب انتشاری بررسی شد. الگوهای پراش پرتو ایکس تشکیل ساختار پروسکیت را تأیید کردند. برپایه تصاویر میکروسکوپ الکترونی، اندازه ذرات پروسکیت در مقیاس نانو بودند. طیف‌های بازتاب انتشاری نانوپروسکیت‌ها نیز جذب قوی در ناحیه نور مرئی را نشان دادند. بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوپروسکیت‌های تهیه شده در حذف آلاینده اتیل‌استات نشان داد که نانوپروسکیت‌ها عملکرد بالایی را در حذف اتیل‌استات دارند و پروسکیت LaNiO₃ بیشترین فعالیت فوتوکاتالیستی و بازده حذف آلاینده را از خود نشان داد. تأثیر عامل‌های عملیاتی مانند غلظت آلاینده، شکل فوتوکاتالیست، نوع منبع نور و مقدار رطوبت هوا بر بازده حذف اتیل‌استات با نانوپروسکیت LaNiO₃ نیز بررسی شد.

کلیدواژه‌ها

نانوپروسکیت؛ فوتوکاتالیست؛ اتیل‌استات

مراجع

[1] Pham, T.D.; Lee, B.K.; Chemical Engineering Journal 307, 63-73, 2017.
[2] Jansson, I.; Kobayashi, K.; Hori, H.; Sánchez, B.; Ohtani, B.; Suárez, S.; Catalysis Today 287, 22-9, 2017.
[3] Tobaldi, D.; Piccirillo, C.; Rozman, N.; Pullar, R.; Seabra, M.; Škapin, A.S.; Castro, P.M.; Labrincha, J.; Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 330, 44-54, 2016.
[4] Chen, Y.C.; Katsumata, K.; Chiu, Y.H.; Okada, K.; Matsushita, N.; Hsu, Y.J.; Applied Catalysis A: General 490, 1-9, 2015.
[5] Hosseini, S.A.; Salari, D.; Niaei, A.; Oskoui, S.A.; Journal of Industrial and Engineering Chemistry 19, 1903-1909, 2013.
[6] Grabowska, E.; Applied Catalysis B: Environmental 186, 97-126, 2016.
[7] Chen, J.; He, Z.; Li, G.; An, T.; Shi, H.; Li, Y.; Applied Catalysis B: Environmental 209, 146-154, 2017.
[8] Panahi, P.N.; Rasoulifard, M.H.; Hekmati, F.; Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 12,1-16, 2019
[9] Li, Y.; Yao, S.; Wen, W.; Xue, L.; Yan, Y.; Journal of Alloys and Compounds 491, 560-4, 2010.
[10] Li, Y.; Yao, S.; Xue, L.; Yan, Y.; Journal of materials science 44, 4455-9, 2009.
[11] Wang, L.; Pang, Q.; Song, Q.; Pan, X.; Jia, L.; Fuel 140, 267-74, 2015.
[12] Wei, Y.; Zhang, X.; Xu, J.; Wang, J.; Huang, Y.; Fan, L.; Wu, J.; Applied Catalysis B: Environmental 147, 920-8, 2014.
[13] Zhang, Y.; Tang, Z.R.; Fu, X.; Xu, Y.J.; Applied Catalysis B: Environmental 106, 445-52, 2011.
[14] Ullah, R.; Sun, H.; Ang, H.M.; Tadé, M.O.; Wang, S.; Separation and purification technology 89, 98-106, 2012.
[15] Abbas, N.; Hussain, M.; Russo, N.; Saracco, G.; Chemical engineering journal 175, 330-40, 2011.
[16] Katsumata, K.; Hou, X.; Sakai, M.; Nakajima, A.; Fujishima, A.; Matsushita, N.; MacKenzie, K.J.; Okada, K.; Applied Catalysis B: Environmenta. 138, 243-52, 2013.
[17] Moulis, F.; Krýsa, J.; Catalysis today 209, 153-8, 2013.