Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/36483
Title: Ανάπτυξη Δισδιάστατων Φωτοκαταλυτών g-C3N4/MoS2 για την Απομάκρυνση των NOx
Authors: Δέλκος, Αθανάσιος
Advisor: Τράπαλης, Χρήστος
Keywords: γραφιτικό νιτρίδιο;graphitic nitride;φωτοκατάλυση;photocatalysis;οξείδωση ΝΟ;NO oxidation;αποφλοίωση;exfoliation;δισδιάστατος φωτοκαταλύτης;2D/2D photocatalyst
Issue Date: 30-Sep-2017
Abstract: Τα θέματα που αφορούν το περιβάλλον μας απασχολούν όσο κανένα άλλο στην εποχή μας. Η τεχνολογική εξέλιξη, η αύξηση του πληθυσμού της γης παράλληλα με την αύξηση των αναπτυσσόμενων χωρών έχει οδηγήσει σε μεγαλύτερη ζήτηση και χρήση καυσίμων υλών, κάτι που συντελεί στην επιπλέον επιβάρυνση του περιβάλλοντος και ειδικά του ατμοσφαιρικού αέρα. Η ρύπανση του αέρα πχ από οξείδια είναι αντιμετωπίσιμη με τη χρήση φωτοκαταλυτών, όπως το γραφιτικό νιτρίδιο του άνθρακα. Αυτή η διπλωματική εργασία πραγματεύεται την οξείδωση του αέριου ρύπου μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) με φωτοκαταλυτικές διεργασίες μέσω του δισδιάστατου πολυμερικού φωτοκαταλύτη γραφιτικού νιτριδίου του άνθρακα (g-C3N4) και παραγώγων του. Αρχικά γίνεται σύντομη παρουσίαση της ετερογενούς φωτοκατάλυσης ως προηγμένης διεργασίας οξείδωσης, παρουσιάζονται οι απαιτήσεις και τα μειονεκτήματα των φωτοκαταλυτών. Αναφέρονται στοιχεία της θεωρίας ζωνών και γίνεται παρουσίαση των φωτοκαταλυτών (g-C3N4 και MoS2) που χρησιμοποιούνται στην διπλωματική εργασία. Στο πειραματικό μέρος παρουσιάζεται η σύνθεση και η μελέτη του φωτοκαταλύτη g-C3N4/MoS2 για οξείδωση του αερίου ρύπου μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ). Το g-C3N4 παρασκευάστηκε από μελαμίνη με θέρμανση στους 550oC σε αδρανή ατμόσφαιρα. Στην συνέχεια αποφλοιώθηκε με συμπληρωματική επεξεργασία στους 550°C παρουσία οξυγόνου. Επιπλέον με υδροθερμική διεργασία παρασκευάστηκε ο δισδιάστατος φωτοκαταλύτης MoS2 και συνδυάστηκε με το αποφλοιωμένο g-C3N4. Οι επιμέρους δισδιάστατοι φωτοκαταλύτες, καθώς και το σύνθετο 2D/2D (g-C3N4/MoS2) υλικό χαρακτηρίστηκαν ως προς την κρυσταλλική τους δομή, τη μορφολογία, την ειδική επιφάνεια, την σύσταση και το ενεργειακό τους χάσμα με φυσικοχημικές μεθόδους όπως περίθλαση ακτίνων Χ (XRD), ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), ποροσιμετρίας αζώτου (ΒΕΤ), φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων Χ (XPS) και οπτική φασματοσκοπία διάχυτης ανακλαστικότητας (DRS UV-Vis). Τα υλικά χαρακτηρίστηκαν ως προς τις φωτοκαταλυτικές τους ιδιότητες με χρήση πρότυπης διεργασίας (ISO Standard 22197-1). Διαπιστώθηκε ότι τη βέλτιστη απομάκρυνση NOx έδειξε το δείγμα CN-0,5. Το αποτέλεσμα αυτό αποδίδεται στη σύζευξη των δύο υλικών και τον καλύτερο διαχωρισμό ηλεκτρονίων-οπών στη διεπιφάνεια του καταλύτη. Σημαντικότερο χαρακτηριστικό, ήταν η μείωση του παραγόμενου NO2 κατά την αντίδραση οξείδωσης του αέριου ρύπου NO, με συνέπεια την καλύτερη απομάκρυνση των NOx. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, καθώς δεν πραγματοποιείται απλά ισχυρή οξείδωση του NO, αλλά μείωση του περισσότερο τοξικού NO2 με αποτέλεσμα την ουσιαστική βελτίωση της ποιότητας του αέρα.
Appears in Collections:ΚΠΠ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική Εργασία - Δέλκος Θανάσης.pdfΔιπλωματική Εργασία4.27 MBUnknownView/Open


This item is protected by original copyright



Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.