Ανάπτυξη φωτοκαταλυτών g-C3N4 /BiVO4 για οξείδωση αέριων ρύπων

Development of g-C3N4 /BiVO4 photocatalysts for ir pollutanta oxidation (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Αποστόλου, Τριάδα
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 30 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-30]
  5. Ελληνικά
  6. 91
  7. Τράπαλης , Χρήστος
  8. Φαλάρας , Πολύκαρπος | Κορδούλης , Χρήστος
  9. Νανοσύνθετα υλικά | Ανθρακικό νιτρίδιο του γραφίτη | Βαναδικό βισμούθιο | Ετερογενής Φωτοκατάλυση
  10. 7
  11. 53
  12. Περιέχει : Εικόνες, διαγράμματα, πίνακες
  13. Λυκουργιώτης Α.Σ, Κορδούλης Χρ., Κατάλυση, Πάτρα : Ελληνικό Ανοιχτό Πανεπιστήμιο, 2003
    • Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η ανάπτυξη νανοσύνθετων υλικών με την ένωση δύο φωτοκαταλυτών και τη χρήση τους για οξείδωση αέριων ρύπων ΝΟx. Αρχικά έγινε αναφορά στην ετερογενή φωτοκατάλυση και στη συνέχεια έγινε κριτική επισκόπηση της βιβλιογραφίας με έμφαση στη σύνθεση, το χαρακτηρισμό και την εκμετάλλευση των 2D νανοσύνθετων υλικών για την φωτοκαταλυτική οξείδωση των αέριων ρύπων. Με βάση τη βιβλιογραφική έρευνα επιλέχθηκαν οι καταλύτες ανθρακικού νιτριδίου του γραφίτη (g-C3N4) και το βαναδικό βισμούθιο (BiVO4) λόγω της υψηλής φωτοκαταλυτικής δραστικότητάς τους υπό ορατό φως και συμβατότητα προκειμένου να παρασκευαστούν σύνθετες νανοδομές g-C3N4 / BiVO4. Οι καθαρές νανοδομές g-C3N4 και BiVO4 συντέθηκαν με θερμική επεξεργασία των στερεών προδρόμων στους 550 oC και 700 oC, αντίστοιχα. Επίσης, το BiVΟ4 συντέθηκε σε υγρή φάση σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς θερμική επεξεργασία. Σύνθετα g-C3N4 / BiVΟ4 σε αναλογία βάρους 10/1 και 10/2 παρασκευάστηκαν με ταυτόχρονη αποφλοίωση με υπερήχους. Η κρυσταλλική δομή, η μορφολογία, το πορώδες και η απορρόφηση ακτινοβολίας των φωτοκαταλυτών προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας περίθλαση ακτίνων Χ (XRD), ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), ποροσιμετρία υγρού αζώτου (BET) και φασματοσκοπία UV-Vis, αντίστοιχα. Τα διαγράμματα XRD έδειξαν κρυσταλλικές φάσεις χαρακτηριστικές για τα g-C3N4 και BiVO4, ενώ οι αναλύσεις SEM και BET απέδειξαν την επιτυχή αποφλοίωσή τους. Η φωτοκαταλυτική συμπεριφορά των σύνθετων υλικών ερευνήθηκε χρησιμοποιώντας πρότυπη διαδικασία ISO για φωτοκαταλυτική οξείδωση του ΝΟ με τα αποφλοιωμένα υλικά να εμφανίζουν καλύτερα αποτελέσματα στην απομάκρυνση των ΝΟx.  
    • This diploma thesis presents the preparation of nanocomposites by joining two individual photocatalysts and their use in heterogeneous photocatalysis for oxidation of gaseous pollutants. Initially, reference was made to the heterogeneous photocatalysis and then a critical review of the literature was conducted with emphasis on preparation, characterization and exploitation of 2D nanocomposite materials for photocatalytic oxidation of gaseous pollutants. From the bibliographic research, the graphite carbonate nitride (g-C3N4) and bismuth vanadate (BiVO4) catalysts were selected due to their high photocatalytic activity under visible light and compatibility in order composite g-C3N4/ BiVO4 nanostructures to be prepared. Pure g-C3N4 and BiVO4 nanostructures were synthesized via thermal treatment of solid precursors at 550 oC and 700 oC, respectively. Also, BiVO4 was synthesized in liquid phase at room temperature without thermal treatment. Composite g-C3N4/ BiVO4 in weight ratio 10/1 and 10/2 were prepared by chemical and ultrasonic exfoliation. The crystalline structure, the morphology, the porosity and the light absorbance of the photocatalysts were determined employing X-Ray Diffraction analysis (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), liquid N2 porosimetry (BET) and UV-Vis spectroscopy, respectively. The XRD patterns revealed crystal phases typical for the g-C3N4 and BiVO4, while the SEM and BET analyses demonstrated their successful exfoliation. The photocatalytic behavior of the synthesized materials was investigated using ISO standard procedure for photocatalytic NO oxidation. Visible light activity was recorded with the exfoliated materials to show better results in NOx removal.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.