Ανάπτυξη τιτανίας με επιλεγμένη μορφολογία (μορφοσύνθεση) για οξείδωση αέριων ρύπων
Loading...
Date
Authors
Σοφιανού, Μαρία-Βερόνικα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Χημείας
Abstract
Type
Type of the conference item
Journal type
Educational material type
Conference Name
Journal name
Book name
Book series
Book edition
Alternative title / Subtitle
Description
Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η παρασκευή κρυστάλλων τιτανίας (TiO2) με επικρατούσα τη φάση του ανατάση και επιλεγμένη μορφολογία (μορφοσύνθεση) για την οξείδωση/διάσπαση αέριων ρύπων. Στη παρούσα εργασία, παρασκευαστήκαν κρύσταλλοι του ανατάση σε μίκρο και νανοκλίμακα με επικρατούσες τις {001} ή {101} ή {010} έδρες του κρυστάλλου. Η δημιουργία των κρυστάλλων επιτεύχθηκε με τη χρήση αυτόκλειστου και την παρουσία χημικών ενώσεων, που προωθούν την επικράτηση των επιθυμητών εδρών του κρυστάλλου του ανατάση. Όταν ο ανατάσης συντίθεται, παρουσία υδροφθορικού οξέος διαμορφώνεται ως επικρατούσα έδρα η {001}, ενώ ο συνδυασμός oleylamine και ελαϊκού οξέος συντελεί στην επικράτηση της {010} έδρας αυτού. Ως πηγή τιτανίου χρησιμοποιήθηκε το τετραφθοριούχο τιτάνιο (TiF4) ή το ισοπροποξείδιο του τιτανίου [Ti(C3H7O)4] τα οποία διαλύονταν είτε σε νερό είτε σε αιθανόλη. Οι κρυσταλλικές μορφολογίες που προέκυψαν μελετήθηκαν και έγινε συγκριτική μελέτη της μικροδομής και των φωτοκαταλυτικών τους ιδιοτήτων.Προσδιορίστηκε η αποδοτικότερη δομή ως προς τη φωτοκατάλυση, στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν στοχευόμενες διεργασίες προκειμένου να αυξηθεί περεταίρω η φωτοκαταλυτική δραστικότητα της μορφολογίας αυτής, είτε με τη πρόσμιξή ιόντων μαγνησίου ή μαγγανίου στο πλέγμα του ανατάση, είτε με τη φωτοεναπόθεση νανοσωματιδίων αργύρου στις {101} έδρες του κρυστάλλου. H δομή και η μορφολογία των κρυστάλλων, μελετήθηκε με μεθόδους XRD, Rietveld Refinement, SEM, TEM, XPS, Raman, BET N2 adsorption/desorption, ενώ το ενεργειακό τους χάσμα προσδιορίστηκε με τις μεθόδους DRS, DFT και PL. Η φωτοκαταλυτική τους δραστικότητα αξιολογήθηκε με βάση την οξείδωση του ανόργανου αέριου ρύπου του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) καθώς και στη διάσπαση του οργανικού αέριου ρύπου της ακεταλδεΰδης (CH3CHO).Οι κρύσταλλοι με επικρατούσες τις {001}, ή {010} ή {101} έδρες είχαν μορφολογία πλακιδίων, ραβδίων και τέλος διπλής διπυραμιδικής μορφής αντίστοιχα. Η επιτυχής διαδικασία πρόσμιξης επιβεβαιώθηκε με τη τεχνική φασματοσκοπίας φωτοηελκτρονίων ακτίνων Χ (ΧPS). Όλοι οι κρύσταλλοι του ανατάση χωρίς προσμίξεις εμφάνισαν ενεργειακό χάσμα στα 3.2 eV, ενώ οι κρύσταλλοι με προσμίξεις εμφάνισαν μειωμένο ενεργειακό χάσμα. Όσον αφορά τη φωτοκαταλυτική δραστικότητα των δειγμάτων, οι κρύσταλλοι με επικρατούσες τις {101} έδρες εμφάνισαν αυξημένη φωτονική αποδοτικότητα στην οξείδωση του ΝΟ ενώ οι κρύσταλλοι με επικρατούσες τις {001} έδρες εμφάνισαν αυξημένη φωτονική αποδοτικότητα στη διάσπαση της CH3CHO. Η προσθήκη ιόντων μαγνησίου στο κρυσταλλικό πλέγμα του ανατάση καθώς και η φωτοεναπόθεση νανοσωματιδίων αργύρου στις {101} έδρες του κρυστάλλου, αύξησε τη φωτοκαταλυτική δραστικότητα των δειγμάτων αυτών σε σύγκριση με τον καθαρό κρύσταλλο του ανατάση με έκθεση σε UVA ακτινοβολία, ενώ τα δείγματα με προσμίξεις ιόντων μαγγανίου στο πλέγμα εμφάνισαν φωτοκαταλυτική δραστικότητα με έκθεση στην ορατή ακτινοβολία.
Description
Keywords
Τιτάνια, Φωτοκατάλυση, Οξείδωση αερίων ρύπων
Subject classification
Αέρας, Μόλυνση
Citation
Link
http://thesis.ekt.gr/thesisBookReader/id/34793#page/1/mode/2up
Language
el
Publishing department/division
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Χημείας
Advisor name
Βαϊμάκης, Τιβέριος
Examining committee
Αλμπάνης, Τριαντάφυλλος
Τράπαλης, Χρήστος
Μπάκας, Θωμάς
Πετράκης, Δημήτριος
Κωνσταντίνου, Ιωάννης
Σάκκας, Βασίλειος
Τράπαλης, Χρήστος
Μπάκας, Θωμάς
Πετράκης, Δημήτριος
Κωνσταντίνου, Ιωάννης
Σάκκας, Βασίλειος
General Description / Additional Comments
Institution and School/Department of submitter
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Χημείας
Table of contents
Sponsor
Bibliographic citation
Βιβλιογραφία: 235-258 σ.
Name(s) of contributor(s)
Number of Pages
258 σ.