سنتز، مشخصه یابی و کاربرد نانوذرات آلومینا جهت تخریب فوتوکاتالیزوری رنگ کنگورد

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه، نانوذرات آلومینا (Al2O3) به روش سل-ژل تهیه شد. نانوذرات سنتز شده توسط طیف نگار­های پراش پرتو ایکس(XRD) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) کوپل شده با آنالیز تفکیک انرژی (EDS)، تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، ایزوترم­ های جذب و واجذب نیتروژن (BET) و (BJH) شناسایی و مشخصه یابی گردید. هر چند آلومینا به عنوان یک نارسانا معرفی شده است، نتایج به دست آمده در کار حاضر، اکسید فلز سنتزی مذکور را به عنوان یک فوتوکاتالیست مناسب جهت تخریب آلاینده رنگ کنگورد معرفی نمود. به علاوه اثر پارامتر های مختلف شامل زمان تابش، pH و مقدار کاتالیست بر روی تخریب رنگ کنگورد مورد بررسی قرار گرفت. بهترین نتایج تحت تابش نور مرئی در زمان تابش 30 دقیقه، pH=4 و 0/1 گرم کاتالیست بدست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis, characterization and application of alumina nanoparticles for photocatalytic degradation of congo red dye

نویسندگان [English]

  • Mahzad Firouzi
  • Azita Nouri
  • Ahmad Nozadgolikand
چکیده [English]

In this study, alumina (Al2O3)  nanoparticles were synthesized by a sol-gel method. The synthesized nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) coupled with energy dispersive spectroscopy (EDS), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), adsorption-desorption N2 isotherms (BET) and (BJH). Although, alumina was known as an insulator, results in this work were shown, synthesized metal oxide, act as a suitable photocatalyst. The effect of various parameters including irradiation time, pH and catalyst dosage on the degradation of congo red dye was investigated. The best results were obtained under visible light radiation and at irradiation time 30 minute, pH=4, 0.1 g catalyst.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanoparticles
  • Photocatalyst
  • congo red dye (CR)
  • Sol-gel
[1] A. Nezamzadeh-Ejhieh, N. Moazzeni, Journal of Industrial and Engineering,19 (2013) 1433.

[2] M. Safari, M. Nikazar, M. Dadvar, Journal of Industrial and Engineering,19 (2013) 1697.

[3] A. Lopes, S. Martins, A. Morao, M. Magrinho, I. Goncalves, Portugaliae Electrochimica Acta,22 (2004) 279.

[4] M. M. Tauber, G. M. Gubitz, A. Rehorek, Bioresource Technology, 99 (2008) 4213.

[5] M. Khadhraoui, H. Trabelsi, M. Ksibi, S. Bouguerra, B. Elleuch, Journal of Hazardous Materials, 161 (2009) 974.

[6] G. K. Parshettia, A. A. Telkeb, D. C. Kalyanib, S. P. Govindwarb,  Journal of Hazardous Materials, 176 (2010) 503.

[7] C. Namasivayam, D. Kavitha, Dyes and Pigments, 54 (2002) 47.

[8] M. K. Purkait, A. Maitti, S. Das Gupta, S. De, Journal of Hazard Mater, 145 (2007) 287.

[9] G. Crini, Bioresour Technol, 97 (2006) 1061.

[10] M. R. Hffmann, S. T. Martin, W. Choi, D. W. Bahnemann, Chemical Reviews, 95 (1995) 69.

[11] X. L. Bai, N. Pan, X. P. Wang, H. Q. Wang, Chinese Journal of Chemical Physics, 21 (2008) 81.

[12] W. Wang, J. Bi, L. Wu, Z. Li, X. Wamg, X. Fu, Nano Technology, 19 (2008) 502.

[13] N. Daneshva, D. Salari, A. R. J, Khataee, Journal of Photochemistry, 162 (2004) 317.

[14] N. Daneshva, N. Modirshahla, M. Behnejadi, Journal of Hazardous Materials, 143 (2007) 95.

[15] N. Daneshva, M. H. Rasouli fard, A. R. Khataee, H. Hoesseinzadeh, Journal of Hazardous Materials, 143 (2007) 95.

[16] S. Sharifat, H. Zolqarnain, A. Hamidi Fallahi, Journal of Applied Chemistry, 9 (2015) 103.

[17] T. Poursaberi, H. Ghanbar Nejad, M. R. Shoja, M. Bahari Yamchlv, Journal of Applied Chemistry, 8 (2013) 9.

[18] Z. Monsaf Khoshhesab, K. Gonbadi, Journal of Applied Chemistry, 9 (2014) 31.

[19] B. Khodadadi, Journal of Applied Chemistry, 8 (2013) 61.

[20] J. Miao, A. Xie, S. Li, F. Huang, J. Cao, Y. Shen, Applied Surface Science, 360 (2016) 594.

[21] N. Guy, S. Cakar, M. Ozacar, Journal of Colloid and Interface Science, 466 (2016) 128.

[22] S. Shukla, S. Chaudhary, A. Umar, G. R. Chaudhary, S. K. Mehta, Chemical Engineering Journal, 288 (2016) 423.

[23] H. Xiao, F. Qu, A. Umar, X. Wu, Materials Research Bulletin, 74 (2016) 284.

[24] A. Mayoufi, M. Faouzi Nsib, O. Ahmed, A. Houas, Comptes Rendus Chimie, 18 (2015) 875.

[25] E. S. Aazam, Journal of Alloys and Compounds, 644 (2015) 1.

[26] D. Ljubas, G. Smoljanic, H. Juretic, Journal of Environmental Management, 161 (2015) 83.

[27] K. Vignesh, R. Priyanka, M. Rajarajan, A. Suganthi, Materials Science and Engineering B, 178 (2013) 149.

[28] Y. Shavisi, S. Sharifnia, S. N. Hosseini, M. A. Khadivi, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20 (2014) 278.

[29] A. Amirsalari, S. Farjami Shayesteh, Superlattices and Microstructures, 82 (2015) 507.