به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

tio2

در نشریات گروه مهندسی شیمی، نفت و پلیمر
تکرار جستجوی کلیدواژه tio2 در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • Nohong Nohong, Juneti Tandi Baratau, Dwiprayogo Wibowo, Faizal Mustapa, Ahmad Zulfan, Maulidiyah Maulidiyah, Muhammad Nurdin *
    The discharge of textile effluents induces organic pollutants that necessitate attention to ensure environmental sustainability. This study presents eco-synthesis and an enhanced adsorption-photocatalyst over a Clay/TiO2/CTAB composite for photodegradation of an organic dye pollutant (Methyl Orange; MO). Natural clay used in this work was purified via hydrothermal treatment to produce activated clay.  Subsequently, TiO2 was intercalated with CTAB surfactant and combined with clay to obtain the Clay/TiO2/CTAB composite. The material was synthesized via a dispersion and centrifugation process. The presence of TiO2 pillared Clay/CTAB showed important photocatalytic properties and high-adsorption performance for the degradation of the MO compound. The Clay/TiO2/CTAB was found to be the most effective adsorption-photocatalyst when compared using homogeneous material. The natural clay was characterized by X-ray fluorescence (XRF), while Clay/TiO2/CTAB was identified using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscope (SEM). The successful formation of the Clay/TiO2/CTAB was indicated by FTIR analysis under the wavenumber shown in the fingerprint region predicting the presence of Al-OH and O-Ti-O elements (450-1000 cm-1), while CTAB was generalized to form amide bonds (1360 cm-1). Confirmation of the XRF data shows Clay contains high SiO2 and Al2O3 with good crystallinity, as well as Clay/TiO2 and Clay/TiO2/CTAB, showing crystallinity patterns of quartz, kaolinite, anatase, rutile, and montmorillonite. The micrographs of the synthesized materials show rough surfaces and non-uniform surfaces with different TiO2 grains widely dispersed on the surface. The adsorption-photocatalyst performance of the Clay/TiO2/CTAB composite was evaluated in three parameters, namely pH optimization, contact time, and degradation ability, showing excellent degradation performance at a pH 5 with 60 minutes contact time with a degradation efficiency of 89.90%. Clay/TiO2/CTAB material influenced the adsorption ability and changed the acidity of the waste to make the treated wastewater environmentally safe.
    Keywords: Clay, Tio2, CTAB, Photodegradation, Adsorption
  • عرفان تیزنوبیک، سمیه علیجانی، امین بازیاری*
    در تحقیق حاضر، به منظور بهبود سرعت بازترکیب الکترون- حفره در g-C3N4، از سنتز کامپوزیت TiO2/g-C3N4 استفاده شده است. این کامپوزیت برای نخستین بار با اوره، تتراکلرید تیتانیوم و محلول آمونیاک، سنتز و خواص ساختاری آن با آنالیزهای XRD، BET، FESEM، EDS، DRS و PL بررسی و تشکیل موفقیت آمیز کامپوزیت نشان داده شد. آنالیز DRS و PL به ترتیب شکاف نواری کاهش یافته (eV 95/2) به دلیل حضور g-C3N4 در ساختار کامپوزیت و عملکرد بهتر کامپوزیت را نسبت به g-C3N4 در جداسازی الکترون- حفره اثبات کرد. نتایج آزمون فتوکاتالیستی نیز نشان از برتری کامپوزیت نسبت به g-C3N4 در تجزیه رودامین ب دارد و درمدت 20 دقیقه، 6/96% رودامین ب را حذف می کند. اثر حضور H2O2، نقش مثبت اکسیژن و منفی نیتروژن بر حذف رودامین ب به وسیله کامپوزیت TiO2/g-C3N4 بررسی شد. ضمن این که درحضور H2O2 بیش از 70 درصد رنگ به وسیله کامپوزیت در تاریکی حذف شد. مقایسه عملکرد کامپوزیت سنتزشده در این کار با سایر کامپوزیت های مشابه نشان دهنده کارایی قابل قبول آن در تجزیه رودامین ب تحت تابش نور مرئی است.
    کلید واژگان: کامپوزیت Tio2، G-C3N4، رودامین ب، نور مرئی، پیشماده اولیه، باز ترکیب الکترون- حفره، مشخصه های عملیاتی
    E. Tiznobeik, S. Alijani, A. Bazyari *
    In this research, in order to improve the electron-hole recombination rate in g-C3N4, the synthesis of TiO2/g-C3N4 composite was used. This composite was synthesized for the first time by urea, titanium tetrachloride and ammonia solution and its structural properties were analyzed by XRD, BET, FESEM, EDS, DRS and PL analysis and the successful creation of the composite was shown. DRS and PL analysis respectively reduced band gap (2.95 eV) proved the reason for the presence of g-C3N4 in the composite structure and the better performance of the composite than g-C3N4 in electron-hole separation. The results of the photocatalytic test also show the superiority of the composite over g-C3N4 in the decomposition of Rhodamine B, and it removes 96.6% of rhodamine b within 20 minutes. The effect of the presence of H2O2, the positive and negative role of nitrogen on the removal of Rhodamine B by TiO2/g-C3N4 composite was investigated. Moreover, in the presence of H2O2, more than 70% of the color was removed by the composite in the dark. Comparing the performance of the composite synthesized in this work with other similar composites shows its acceptable performance in the analysis of rhodamine under visible light irradiation.
    Keywords: Tio2, G-C3N4 Composite, Rhodamine B, Visible Light, Precursors, Recombination Of Hole-Electron, Operational Parameters
  • Mohammad Shareei *, Reza Mosayebi Behbahani, Fatemeh Rashedi

    This study was conducted to decrease the concentration of acetic acid in wastewater of acetic acid plants through the photocatalytic oxidation method. This process employed commercial Titanium dioxide powder (TiO2) as a photocatalyst, utilizing a UV lamp as the light source within a batch reactor system for advanced oxidation. Various experimental parameters were modified, including the concentration of acetic acid, the amount of catalyst, the volume of waste, temperature, and reaction time. The residual acid concentration and COD values were recorded as results of the process. The percentage of acetic acid remaining in the solution was determined by using a gas chromatography (G.C) device. Experiments were conducted with different volumes, from 200 ml to 35 ml, and utilized varying amounts of photocatalyst: 0.01 g, 0.005 g, 0.0025 g, and 0.001 g. Additionally, the experiments were carried out over two-time intervals of 2 hours and 5 hours. The wastewater concentration contained 3% by mass of acetic acid, and the average COD value was 13300. After experiments, it was found that the optimal conditions for removing acetic acid were a volume of 35 ml and 0.0025 g of catalyst used for 2 hours. In this condition, the percentage of acetic acid decreased from 3% to 0.2%, which is a 93% decrease, and the COD decreased from 13,300 to 2,800, which is a 79% decrease.

    Keywords: Acetic Acid, Photocatalyst, UV Irradiation, Tio2, Photoreactor
  • Dwiprayogo Wibowo *, Faizal Mustapa, Albi Fabian, Eza Fitaloka, Dedi Ardiansyah, Aryani Adami, Anwar Said, Jamal Mukaddas, Abriansyah Abriansyah
    Designing effective adsorption-photocatalysts on graphite oxide-TiO2 (G/TiO2) nanocomposites tablet with easy synthesis and low cost is a challenge in treating organic dye pollutants. Here, we invented an advanced adsorption-photocatalyst based on a TiO2 framework coupled with graphite oxide to form tablets using a physical mixing method. Furthermore, these tablets were molded using metal chips for extremely high adsorption photocatalysts towards organic dyes. The mass composition has been evaluated to compare the high degradation performance of the composite mass variation in degrading organic dyes, namely methyl orange (MO) and methylene blue (MB). We discovered the 1:2 mass variation of G/TiO2 resulted in an improvement in the adsorption-photocatalytic degradation of organic dyes. The degradation rate of MO dye was 93.99% after treatment with UV light irradiation for 60 min, and the reaction rate constant was k = 0.01726 min-1. Meanwhile, MB dye also showed good performance with a degradation percentage of 80.22% and a reaction rate constant of k = 0.00947 min-1. This constant was much higher than the two mass variations (1:1 and 2:1) of G/TiO2 due to the increased availability of good sites for graphite oxide adsorption and TiO2 electron-hole pair separation. In addition, the G/TiO2 tablets showed excellent reuse and reasonable degradation for wastewater treatment.
    Keywords: Adsorption, Graphite, Organic Dyes, Photocatalyst, Tio2
  • مهرآذین نیک سرشت*، داود ایرانشاهی، علیرضا بدیعی
    هدف

    فنول و مشتقات محلول آن در آب از مهم ترین آلاینده های سمی هستند. در سال های اخیر استفاده از MOFها به عنوان فتوکاتالیست برای تصفیه پساب توجه زیادی را به خود جلب کرده است. ترکیب یک MOF با یک نیم رسانا که بتواند بازترکیب الکترون-حفره را به حداقل برساند می تواند در واکنش های فتوکاتالیستی بسیار موثر باشد.

    مواد و روش

    در این پژوهش کامپوزیت های TiO2/MIL88 با درصدهای مختلف از تیتانیوم دی اکسید با استفاده از روش هیدروترمال تک مرحله ای سنتز شده و برای حذف فنول در یک فتوراکتور شش ضلعی مورد بررسی قرار گرفت. طراحی شش ضلعی منحصربه فرد راکتور، سطح در دسترس برای تابش را افزایش می دهد و منجر به حذف موثرتر آلاینده می شود. به منظور رسیدن به بالاترین راندمان تخریب متغیرهای: مقدار فتوکاتالیست، زمان واکنش، غلظت فنول، pH و غلظت هیدروژن پراکسید ml/L)) به عنوان پارامترهای موثر بر فرآیند تخریب فتوکاتالیستی انتخاب شدند. به منظور طراحی آزمایش ها از نرم افزار DesignExpert استفاده شد و از میان روش های RSM روش باکس بنکن انتخاب گردید. نتایج آنالیزهای مشخصه یابی کاتالیست نشان داد که کامپوزیت TMA10 به درستی سنتز شده است. با استفاده از این کامپوزیت، شرایط بهینه برای حداکثر راندمان تخریب فنول (96/95 درصد) به صورت: غلظت اولیه فنول 58 میلی گرم در لیتر،pH برابر با 51/7، زمان واکنش 61/68 دقیقه، غلظت هیدروژن پراکسید برابر باmL/L  18/0، و مقدار کاتالیست برابر g/L 4/0 به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج آزمایش های فتوکاتالیستی نشان داد که کامپوزیت TMA10)10نسبت مولی (TiO2:MOF عملکرد بهتری نسبت به سایر کامپوزیت ها در تخریب فنول دارد. آنالیز فتولومینسانس (PL) نشان داد که عملکرد بهتر کامپوزیت TMA10 به علت کاهش بازترکیب الکترون حفره در آن است. همچنین تجزیه وتحلیل آنالیز واریانس نشان داد که مدل درجه دوم به خوبی با داده ها برازش داده  می شود.

    کلید واژگان: تخریب فنول، فرایند فتوکاتالیستی، فتوراکتور شش وجهی، کامپوزیت Tio2، MIL88، RSM
    Mehrazin Nikseresht *, Davood Iranshahi, Alireza Badiei
    Objective

    "Phenol and its water-soluble derivatives are among the most important toxic pollutants. In recent years, the use of MOFs as photocatalysts for wastewater treatment has attracted much attention. Combining a MOF with a semiconductor that can minimize electron-hole recombination can be very effective in photocatalytic reactions."

    Method

    In this research, TiO2/MIL88 composites with different percentages of titanium dioxide were synthesized using a one-pot hydrothermal method and investigated for phenol removal in a hexagonal photoreactor. The unique hexagonal design of the reactor increases the surface area available for radiation, resulting in more effective removal of contaminant. In order to achieve the highest degradation efficiency, the variables: amount of photocatalyst, reaction time, phenol concentration, pH, and H2O2 concentration (ml/L) were selected as effective parameters on the photocatalytic degradation process. In order to design the experiments, Design Expert software was used, and among the RSM methods, Box Behnken method was selected.

    Results

    Catalyst characterization analyzes showed that TMA10 composite was correctly synthesized. Using this composite, the optimal conditions for the maximum efficiency of phenol degradation (95.96%) are as follows: initial concentration of phenol 58 mg/L, pH equal to 7.51, reaction time 68.61 minutes, H2O2 concentration equal to 0.18 mL/L, and the amount of catalyst equal to 0.4 g/L was obtained.

    Conclusions

    The results of photocatalytic experiments showed that TMA10 composite (10 molar ratio TiO2:MOF) has a better performance than other composites in phenol degradation. Photoluminescence (PL) analysis showed that the better performance of TMA10 composite is due to the reduction of electron-hole recombination in it. Also, analysis of variance showed that the quadratic model fits well with the data.

    Keywords: Phenol Degradation, Photocatalytic Process, Hexagonal Photoreactor, Tio2, MIL88 Composite, RSM
  • N. Gilani *, S. Fallahdoost Moghadam, A. A. Yousefi
    A hydrothermal method was used to synthesize different photoanodes for their application in dye-sensitized solar cells (DSSC). These photoanodes included WO3, TiO2, Graphene-TiO2, WO3-TiO2, and a nanostructure of Graphene-WO3-TiO2. The morphology of the nanoparticles was analyzed using the scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). The results demonstrated that the graphene-WO3-TiO2 nanostructure had a large surface area, having provided more active sites for the efficient conversion of solar energy.  Notably, the DSSC incorporating the graphene-WO3-TiO2 nanoparticle electrode outperformed cells based solely on TiO2 and WO3, achieving a higher short-circuit current density of 7.5 mA.cm-2, an open-circuit voltage of 0.68 V, a fill factor of 0.46, and a power conversion efficiency of 2.4%. In contrast, the pure TiO2 and WO3 cells only achieved efficiencies of 0.88% and 0.69% Respectively.  The excellent electron mobility of the ternary nanostructure facilitated the charge trapping and injection into the conductive substrate, reducing recombination. Additionally, the scattering effect of the WO3 nanorods and graphene enhanced the light harvesting in the photoanode, leading to an increase in the overall efficiency of the solar cell. These findings highlight the potential of the synthesized graphene-WO3-TiO2 nanostructure as a promising photoanode material to be applied in DSSC.
    Keywords: TiO2, WO3, graphene, DSSCs, Nanostructures
  • Tania Bigdeli, Marzieh Shekarriz *, Ali Mehdizadeh, Amir Nasser Ahmadi
    TiO2 nanocomposites on carbonaceous compounds, such as carboxyl-functionalized, multi-walled carbon nanotubes (MWCNT-COOH), and graphene oxide (GO) were synthesized by the sol-gel method. The samples were coded as TiO2 (T), TiO2-MWCNT-COOH (TM), and TiO2-GO (TG). The effect of the addition of carbonaceous compounds on the enhancement of demulsification efficiency of TiO2 nanocomposites ‎in crude oil (W/O) emulsions was then investigated. FT-IR, Raman, and morphological analyses such as FE-SEM, EDXS, XRD, HR-TEM, DRS, BET surface area, and TGA were used to determine the properties and structures of the nanoparticles prepared. In addition, the demulsification efficiency of three nanoparticles was studied under various concentrations, settling times, and temperature conditions by bottle test. According to the screening results, TG was selected as the best sample. The response surface method with a central composite design (CCD) was used to optimize the demulsification activity of TiO2 nanocomposites with graphene oxide (TG). Thus, the impacts of temperature, demulsifier concentration, and time were studied by the RSM-CCD method. Ultimately, the results indicated ~100% demulsification efficiency under optimal conditions at concentration, temperature, and time of 75 ppm, 65oC, and 120 min., respectively.
    Keywords: TiO2, Carbonaceous Substrates, Sol-Gel, Demulsification, Statistical Methodology
  • بیتا باقرنژاد، یحیی زمانی، عیسی شهرودباری

    هدف مهم در این پژوهش، اکسیداسیون مونواکسید کربن به دی اکسید کربن، در حضور کاتالیست مس است. این گاز بی بو، به خاطر سمی بودن، لازم است به گونه ای حذف شود. از روش های حذف این گاز می توان از اکسایش به دی اکسید کربن و هیدروژناسیون نام برد. در حال حاضر روش دوم برای محققین به عنوان یک کلید تکنولوژی، برای تولید سوخت های پاک و مواد شیمیایی جالب و جذاب است. کاتالیست مس، به دلیل ارزان بودن و فعالیت مناسب در واکنش اکسیداسیون مونواکسید کربن، انتخاب شد. در این تحقیق، اثر پایه های مختلف بر روی گزینش محصول و میزان تبدیل خوراک، بررسی شد. در این پایان نامه، ابتدا نانو اکسیدهای مس، به روش هم رسوبی و میکرو امولسیون، تهیه و سپس کاتالیست نهایی، از طریق تلقیح مرطوب (مس روی پایه های مختلف) به دست آمد. کاتالیست های ساخته شده ازلحاظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، ارزیابی و در شرایط عملیاتی معین از دما (o</sup>C 400-100)، فشار (atm 1)، نسبت حجمی خوراک (O2</sub>/CO/H2</sub>/N2</sub>=2/2/5/91) و فلوی گاز GHSV=1.5-6 nl.h-1.gCat-1 در سیستم راکتوری بستر ثابت، آزمون شد. نتایج آزمون راکتوری نشان می دهد که نانوکاتالیست مس با پایه ی TiO2</sub>، دارای میزان تبدیل مونواکسید کربن و گزینش پذیری بالاتری است. افزایش ارتقاء دهنده ی لانتان به ساختار کاتالیست، باعث افزایش میزان تبدیل مونواکسید کربن و گزینش پذیری دی اکسید کربن می شود.

    کلید واژگان: کاتالیست نانو ساختار مس، پایه ها، آلومینا، تیتانیا، سیلیکا، ارتقادهنده لانتان، اکسیداسیون مونواکسید کربن
    Bita Baghernejad, Yahya Zamani, Eisa Shahrudbari

    The main purpose of this study is the oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide in the presence of copper catalyst.  This odorless gas needs to be removed somehow because it is toxic. Oxidation methods include carbon dioxide oxidation and hydrogenation.  At present, the second method is interesting for researchers as a key technology to produce clean fuels and chemicals.  Copper catalyst was selected because of its cheapness and suitable activity in the carbon monoxide oxidation reaction.  In this study, the effect of different bases on product selectivity and feed conversion rate was investigated.  In this dissertation, first copper nanoxides were prepared by co-precipitation and microemulsion method and then the final catalyst was obtained by wet inoculation (copper on different bases).  Catalysts are evaluated in terms of physical and chemical properties, and in certain operating conditions of temperature (100-400 °C), pressure (1 atm), feed volume ratio (O2</sub> / CO / H2</sub> / N2</sub> = 2/2/5/91 and GHSV= 1.5-6 nl.h-1.gCat-1 valley fixed bed reactor system was tested.  The results of the reactor test show that TiO2</sub>-based copper nanocatalyst has a higher rate of carbon monoxide conversion and selectivity.  Increasing the lanthanum enhancer to the catalyst structure increases the conversion rate of carbon monoxide and the selectivity of carbon dioxide.

    Keywords: Copper nanoparticles, Support, Al2O3, TiO2, SiO2, La Promoter, CO oxidation
  • Aazam Dinari, Jafar Mahmoudi *
    In this research, a modified TiO2/Bentonite (Be) composite with various values of zinc oxide was used as a photocatalyst in the degradation of methyl orange as a dye pollutant. The synthesized composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray fluorescence (XRF), and Thermal gravimetric analysis (TGA). The results showed that the composite synthesized by 6.5% zinc oxide had the highest anatase phase and appropriate thermal stability. Moreover, the simultaneous effect of different parameters was investigated using the central composite (CC) design defined under response surface methodology (RSM). The results showed that the polynomial model obtained from the analysis of variance (ANOVA) correctly predicted the experimental data. The optimal conditions of dye degradation for the synthesized composite with 6.5% zinc oxide using 4 g/L of photocatalyst for 30 minutes at a pH=5 and a dye concentration of 20 ppm had the highest degradation percentage equal to 95% with a high desirability of 0.981. Also, the photocatalytic activity of TiO2/Be/ZnO (6.5%) in certain conditions for reuse in five consecutive steps showed a slight decrease in the degradation of methyl orange.
    Keywords: TiO2, Bentonite, zinc oxide, Methyl orange, Response surface methodology
  • Fariba Karimian, Younes Beygi Khosrowshahi *

    Owing to climate conditions, heavy traffic loads, and increasing axial loads, conventional bitumen/asphalt should be modified. Bituminous materials are also vulnerable to aging during construction and service time of pavement, which will seriously affect the service performance/life of bitumen pavement. To this end, bitumen was modified using styrene-butadiene-styrene (SBS), ZnO, TiO2 and ethylene vinylacelate (EVA). Applied methodology was Mixture Design and contents of SBS, ZnO, TiO2 and EVA were considered as independent variables. Response variables followed as: G*/sin OB, G*/sin RTFO, G*/sin PAV, RV, penetration (PEN), softening, ductility, m-value and stiffness. Results of experiments of penetration degree, softening point, and ductility performed on basic bitumen without any additives were 89, 49 °C, and 137, respectively. Effects of independent variables were investigated on response variables using mathematic models and optimized compositions. SBS, ZnO, TiO2 and EVA precursors positively affected the PEN parameter. Manipulated samples possessed penetration range of 48–62 (1/10mm). Maximum softening was reached at the highest EVA and the minimum softening was detected at the largest ZnO and TiO2. Softening point ranged in 59–71 °C. SBS, ZnO, TiO2 and EVA components positively increased ductility and the largest positive effect belonged to SBS. SBS and EVA positively affected G*/sin OB response, whereas ZnO and TiO2 variables negatively decreased it. Dynamic shear rheometric (DSR) data for aged bitumens within short term periods decreased from 52 to 76 °C for all investigated samples. All mentioned modifications were performed to optimize performance of ultimate bitumen from perspectives of softening, ductility, strength, m-value, stiffness, etc.

    Keywords: Modified bitumen, SBS, ZnO, TiO2, EVA
  • S. Rouhani *, M. Hosseinnezhad, N. Sohrab, K. Gharanjig, A. Salem, Zahra Ranjbar
    In this paper, four indoline-based organic dyes were introduced and studied as photosensitizers in the photovoltaic devices. The starting material for preparing organic dyes by standard reactions is carbazole and phenothiazine. The dyes' status changes are assessed by spectrophotometric measurements of the organic photosensitizers in acetonitrile and on a TiO2 and rGO/TiO2 substrate. The maximum absorption wavelength for Dyes 1-4 in acetonitrile, TiO2  films, and rGO/TiO2 was investigated. Finally, the proposed dyes used as a photosensitizer in a dye solar cell structure in the presence of rGO/TiO2 and their photovoltaic properties were investigated.
    Keywords: rGO, TiO2, Dye-sensitized solar cells, Organic photosensitizer, Photovoltaic, Efficiency
  • حسین بهرامی نژاد، عباس خاکسار منشاد*

    نانو مواد از جمله موادی هستند که به علت اندازه ای که دارند به راحتی می توانند به حفرات ریز نفوذ کرده و تاثیرخود را بگذارند. شناخت دقیق مکانیزم های رفتاری این نانو سیالات در تغییر ترشوندگی امری ضروری است. چرا که اگر شناخت مناسبی بر این مکانیزم ها وجود نداشته باشد ممکن است با رفتار عکس باعث ضرر و آسیب به مخزن شوند. در این مطالعه در ادامه مطالعه ی پیشین نویسندگان بررسی رفتاری و مکانیزمی به صورت دقیق تر و مستند تر بررسی گردیده و تست های جذب طیفی، سیلابزنی شیمیایی و نمودار های تراوایی نسبی تایید کنندگان نتیجه ی ازدیاد برداشتی این نانوکامپوزیت می باشند. درسنگ های کربناته جذب نانوماده در حالت لایه مضاعف الکتریکی به عنوان مکانیزم غالب و در سنگ های ماسه ای فشار جدایشی مکانیزم غالب تغییر ترشوندگی به دست آمد. به جهت تایید مطالب تست جذب طیفی در حضور متقابل نانوسیال غلظت ppm 200 در دو سیستم کربناته و ماسه سنگی انجام گردید که میزان جاذبه و دافعه ی الکترواستاتیکی در کربناته ها و ماسه سنگ ها اثبات گردد. نتایج تست جذب بیانگر وجود دو فرایند جذب و ته نشینی برای سیستم کربناته و فرایند ته نشینی برای سیستم ماسه سنگی بود.  تست دینامیک سیلابزنی شیمیایی به جهت تایید اثر گذاری این ماده در افزایش تولید انجام گردید. سیلابزنی نانوسیالی به عنوان ازدیاد برداشت تولید نفت 56.5 و 59.55 درصدی را به ترتیب برای سیستم نانوسیال 200 ppm-سنگ کربناته و نانوسیال 1500 ppm-سنگ ماسه ای نشان دادند که به ترتیب 8.5 و 6.35 درصد نسبت به تزریق آب شور ازدیاد برداشت نتیجه حاصل گردیده است. نمودار های تراوایی نسبی با افزایش 10 درصدی اشباع آب نقطه تقاطعی در سیستم کربناته و با افزایش 12 درصدی اشباع آب نقطه تقاطعی در سیستم ماسه سنگی و اثر گذاری رفتاری ماده را در غلظت های مورد بررسی نشان دادند.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت، CuO، TiO2، PAM، ازدیاد برداشت نفت، سیلابزنی، تراوایی نسبی
    Hossein Bahraminejad, Abbas Khaksar Manshad*
    Research subject

    Nanomaterials are substances that, because of their size, can easily penetrate small pores and apply their impact. Nanofluids can allow appropriate wettability change in the reservoir rock, therefore, an accurate understanding of the behavioral mechanisms of these nanofluids is important in changing the wettability. This is because if there is no proper understanding of these mechanisms, they may exhibit the opposite behavior and cause damage to the reservoir. In previous research, CuO / TiO2 / PAM nanocomposite was synthesized and mechanistically introduced.

    Research approach

    In this study, in continuation of the previous study, the behavioral and mechanism study has been investigated in a more accurate and documented manner, and spectral absorption tests, chemical flooding, and relative permeability diagrams confirm the effectiveness of enhanced oil recovery results of this nanocomposite. In carbonate rocks due to the positive surface charge of the rock and the negative charge of the nanocomposite, adsorption of nanomaterials in a double electrode layer state has been suggested as the dominant mechanism of wettability change. In sandstone rocks due to the charge coincidence of rock surface and nanomaterials which are both negative, the mechanism of disjoining pressure was the dominant mechanism of wettability change. To prove the abovementioned behaviors 200 ppm concentration of nanofluid was analyzed by spectroscopy method of adsorption analysis to validate the attraction forces of the nanocomposite with carbonate rocks and repulsion forces with sandstones.

    Main results

    Dynamic chemical flood tests were performed to confirm the effectiveness of this material in increasing oil production and showed 8.5% and 6.35% increase in oil production for carbonate and sandstone lithologies, respectively. Relative permeability diagrams showed an intersection point in the carbonate system with a 10% increase in water saturation and an intersection point in the sandstone system with a 12% increase in water saturation and the behavioral effect of the material at the studied concentrations.

    Keywords: Nanocomposite, CuO, TiO2, PAM, Enhanced oil recovery, Flooding, Relative permeability
  • Afsaneh Mozayyeni, Jafar Mahmoudi *

    Photodegradation of methyl orange was investigated using synthesized TiO2:Mg2+/zeolite as the photocatalyst. The photocatalyst was characterized by X-ray, XRF, FT-IR, and SEM. The photocatalytic activities of TiO2:Mg2+/zeolite samples were evaluated in the degradation of methyl orange under visible light irradiation. The appropriate content of Mg in the composite was obtained as 4.711 wt% with 100% removal of methyl orange in 50 minutes. The influence of irradiation time, catalyst concentration, pH, and calcination temperature on the photodegradation of methyl orange was investigated, and the appropriate amounts obtained for these parameters were 60 min, 5 g/l, 10, and 450 °C, respectively. The degradation of methyl orange over TiO2:Mg2+/zeolite was about 82% after five cycles, confirming the suitable reusability of the photocatalyst.

    Keywords: TiO2, Mg, Zeolite, Methyl orange, Photocatalyst
  • O. Ounas *, B. Lekhlif, J. Jamal-Eddine

    This work aims to study the photodegradation of Direct Blue 199 dye. The investigation was performed using titanium dioxide-based films immobilized on a polymethyl methacrylate (PMMA) polymer, by a promising low coast technique. The characterization of the films by X-ray diffractometry, fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-Visible transmittance, and fluorescence spectroscopy revealed the deposition of 13.76% by mass of TiO2 with excellent adhesion to the polymer surface. However, the evaluation of the influence of three parameters (pH, initial TiO2 concentration, H2O2 concentration) on the efficiency of color removal in aqueous solution under UV irradiation on suspended semiconductors, have been performed using the response surface methodology based on experimental design. We therefore found the following optimum conditions: pH= 8, [TiO2] = 1369.29 mg.L-1, [H2O2] = 40 mmol.L-1 which led to a discoloration efficiency of 85 %. The results were then used to evaluate the performance of the prepared photocatalyst films, which showed a strong capacity to absorb the dye due to the appearance of pores relative to the preparation procedure, in addition to their catalytic effect. The kinetic of decolorization under optimum conditions was well fitted to the pseudo-first-order kinetic model.

    Keywords: Photocatalysis, TiO2, Poly methyl methacrylate, Immobilization, Experiment design, Response surface, methodology
  • M. Khajeh Aminian *, F. Sajadi, M. R. Mohammadizadeh, S. Fatah
    This paper describes the changes in TiO2/SiO2 nanolayers properties induced by Ultraviolet- visible spectroscopy (UV) irradiation in terms of hydrophilicity/photocatalycity. The TiO2/SiO2 nano particles were synthesized by the sol-gel method and deposited on soda-lime glass by dip-coating. X-ray diffraction (XRD) of the TiO2 particles showed that the nano-particles were crystallized in anatase crystal structure with a crystallite size of ~12 nm. The morphology and surface roughness of TiO2 nanolayer were observed by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM) analysis. The surface roughness (Ra) for TiO2/Glass and TiO2/SiO2 was measured ~ 5 and 19 nm, respectively. The hardness of nanolayers on the glass was evaluated and scratch thickness for 1000 g sinker was measured ~150 nm. The self-cleaning properties were tested in dry condition (RH<15%) under UV irradiation by evaluating the oleic acid photodegradation and monitoring the hydrophilic properties of the surface with a contact angle measurement. The  result showed that contact angle of the layer decreases from 77 to 42° after 25 h UV irradiation. Fourier-transform infrared spectroscopy- Attenuated total reflectance (FTIR-ATR) showed the elimination of C=O bonds of oleic acid on the surface after UV light irradiation. Water droplet contact angle measurement on TiO2 nano-layer exhibited a less hydrophilicity after UV irradiation and the contact angle changed  from 15 to 40°, which may be due to the low atmospheric humidity. Adding SiO2 nanoparticles increases roughness of the nano-layer, from 5 to 19 nm, without a significant effect on the photodegradation rate of oleic acid.
    Keywords: Nano-layers, TiO2, SiO2, Photocatalysis, Hydrophilicity
  • محسن زندی*، هادی الماسی، نازیلا دردمه

    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر بسته بندی حاوی نانوذرات ضدمیکروبی اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم با هدف افزایش ماندگاری میوه های سیب و انگور بود. برای این منظور، فیلم های پلی اتیلن با دانسیته کم حاوی غلظت های مختلف نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (0، 5/0 و 5/1 درصد) و اکسید روی (0، 75/0 و 5/1 درصد) با استفاده از روش اکستروژن دمشی تهیه گردید؛ پس از بسته بندی سیب و انگور با این فیلم ها، خواص کیفی، فیزیکی و شیمیایی و میکروبی آن ها طی نگهداری به ترتیب به مدت 90 و 30 روز در شرایط سردخانه صنعتی (دمای10-8 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 85 درصد) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از فیلم های حاوی نانو ذرات درصد تغییر مواد جامد محلول، افت وزن، اسیدیته، شاخص قهوه ای شدن و شاخص سفتی بافت سیب و انگور کمتر از نمونه های شاهد بود. استفاده از این بسته بندی های همچنین مانع افزایش بار میکروبی سیب و انگور شامل باکتری های سرمادوست و کپک و مخمر در طول دوره نگهداری شد و فیلم حاوی 5/1 درصد دی اکسید تیتانیوم بیشترین تاثیر را روی حفظ ویژگی های کیفی سیب و انگور داشت. بطور کلی، دی اکسید تیتانیوم هم در حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی میوه ها و هم در تقویت خواص ضدمیکروبی فیلم و افزایش ماندگاری سیب و انگور موثرتر از اکسید روی عمل نمود. نتایج این پژوهش تایید نمود که استفاده از این نوع بسته بندی می تواند بعنوان یک روش کمکی به منظور افزایش ماندگاری در حین تولید و عرضه سیب و انگور مورد استفاده قرار گیرد و تاثیر قابل توجهی برخواص کیفی محصول داشته باشد.

    کلید واژگان: بسته بندی فعال، دی اکسید تیتانیوم، اکسید روی، خواص فیزیکوشیمیایی، عمر انبارمانی
    Mohsen Zandi *, Hadi Almasi, Nazila Dardmeh

    The aim of this work was to achieve of technological knowledge of production of antimicrobial nanocomposite packaging containing nanoparticles in order to increase the shelf life of apple and grape fruits. Low density polyethylene (LDPE) was chosen as base polymer and titanium dioxide (TiO2, 0, 0.5 and 1.5%) and zinc oxide (ZnO, 0, 0.75 and 1.5%) nanoparticles were added to LDPE matrix to produce nanocomposites by extrusion method. At the first step, the effect of nanoparticles addition on physicochemical properties of nanocomposites were investigated. It was revealed that the antimicrobial analysis showed that the nanocomposite films have good bactericidal activity and the effect of titanium dioxide is more than zinc oxide nanoparticles. At the second step, fabricated films were used for packaging of fresh apple and grape fruits. The qualitative parameters of fruits were investigated during this period. Results indicated that the weight loss of fruits decreases by using nanocomposites. Browning index and also, hardness of apple products in nanocomposite packaged samples were more than control ones. Nanocomposite films controlled the microbial count of apple and grape and the film containing 1.5% titanium dioxide showed the most effect on mesophilic bacteria and yeasts and molds. Generally, titanium dioxide was more effective than zinc oxide in both of improving physical properties of nanocomposites and increasing the shelf life of apple and grape fruits. Resoles of this research approved that the using of LDPE nanocomposite active film containing titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles could be a good way for increasing the shelf life of apple and grape during production and distribution.

    Keywords: Active packaging, TiO2, ZnO, Physicochemical properties, Shelf life
  • F. Shokoofehpoor, S. H. Mousavi, A. Mohammadi *, M. A. Zanjanchi
    In this work, an efficient photocatalyst based on gamma-cyclodextrin-modified titanium dioxide nanoparticles (TiO2/γ-CD NPs) was synthesized and used for photocatalytic degradation of rhodamine B (RhB), methyl orange (MO) and methylene blue (MB). The results of FESEM, EDX, TEM, FT-IR, XRD and BET surface area measurement showed that the TiO2 NPs were effectively modified with γ-CD. The photocatalytic properties of the TiO2/γ-CD NPs were evaluated by the degradation of some organic dyes in aqueous solution under ultraviolet (UV) light illumination. The experimental results confirmed that the TiO2/γ-CD had exhibited efficient photocatalytic activities higher than that of the pure TiO2 in the degradation of investigated dyes. The γ-CD could increase the lifetime of the excited states of the unreactive guests and facilitate electron transfer from the excited dye to TiO2 conduction band. The results indicated that the first-order kinetic model well describes the degradation of the dyes by TiO2/γ-CD NPs. the photocatalytic reaction rate constants for RhB, MO and MB dyes in the presence of TiO2/γ-CD NPs were 4, 5.6 and 4.2 times higher than that of pure TiO2, respectively. In addition, the TiO2/γ-CD NPs can be used for several times in real application as an effective photocatalyst.
    Keywords: TiO2, γ-CD NPs, Photocatalytic degradation, Gamma-cyclodextrin, TiO2 NPs, Surface-modification
  • مهری مقصودی، شاهین خامنه *

    سالانه مواد رنگزا زیست تجزیه ناپذیر موجود در صنایع نساجی، چرم ، کاغذ، غذایی، سل های فوتوالکتروشیمیایی به جریانات طبیعی آب تخلیه می شود. آرایه های نانولوله ای بسیار منظم TiO2 تهیه شده با آندایزینگ تیتانیم، به دلیل سطح ویژه بزرگ، توانایی اکسیدکنندگی قوی و عملکرد عالی انتقال بار، در سال های اخیر به طور گسترده به عنوان فوتوکاتالیست برای تجزیه مواد رنگزا به کار می رود. با این وجود، معایب TiO2 گاف انرژی وسیع (eV 2/3-3) و نرخ بالای بازترکیب الکترون- حفره حاصل از نور است که کاربرد نانولوله های TiO2 را در استفاده از نور مرئی برای تجزیه آلودگی های آلی محدود می کند. به این منظور در سال های اخیر تلاش های بسیاری برای اصلاح نانولوله های TiO2، برای افزایش جذب نور تا محدوده نور مرئی، محدود نمودن گاف انرژی، افزایش مساحت سطح و جلوگیری از بازترکیب حامل های بار، صورت گرفته است. برای غلبه بر این محدودیت ها و افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی نانولوله ها روش های مختلفی بررسی شده است که عبارتند از: آرایش با ذرات فلزات نجیب، آلایش با عناصر فلزی، اصلاح با نیمه رسانا و آلایش با عناصر غیرفلزی.

    کلید واژگان: دی اکسید تیتانیم، نانولوله، اصلاح، فوتوکاتالیستی، حذف مواد رنگزا
    Mehri Maghsoudi, Shahin Khameneh *

    Annually, insoluble biodegradable dyes in textile, leather, paper and food industries, photovoltaic cells are evacuated to natural water flows. The highly ordered TiO2 nanotube arrays made with titanium anodizing, due to its large surface area, strong oxidizing ability and excellent charge transfer performance, have been widely used as photocatalyst for decomposition of dyes in recent years. Nevertheless, the disadvantages of TiO2 are the vast energy gap (3.0-3.2 eV) and the high recombination of electron-hole derived from light that limits the use of TiO2 nanotubes in the use of visible light to decompose organic pollutants. For this purpose, in recent years, many attempts have been made to modify TiO2 nanotubes to increase light absorption to visible light, limit the band gap, increase surface area, and prevent the recombination of charge carriers. To overcome these limitations and increase photocatalytic activity of nanotubes, various methods have been investigated: decoration with noble metal particles, doping with metal elements, modification with semiconductor and doping with non-metallic elements.

    Keywords: TiO2, nanotube, Modification, Photocatalytic, dye degradation
  • احمد وکیلی تجره، حسین گنجی دوست*، بیتا آیتی
    اسید قرمز 14 یک نوع ماده رنگزای آزویی است که کاربرد وسیعی در صنایع نساجی دارد و با توجه به مصرف بالای آن، تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می آید، به همین دلیل در سال های اخیر تحقیقات زیادی پیرامون حذف مواد رنگزای آزو از آب انجام شده است.در این تحقیق نانوکامپوزیت  TiO2/Fe3O4/CNTبا یک روش سونوشیمی تهیه و حذف فوتوکاتالیستی ماده رنگزای اسید قرمز 14 با آن در یک راکتور ناپیوسته و به روش OFAT بررسی شد. توصیف ریخت و ساختار نانوکامپوزیت با آزمون های FESEM و EDS انجام گرفت. شرایط بهینه عوامل موثر بر فرآیند شامل، غلظت ماده رنگزا 50 میلی گرم بر لیتر، غلظت نانوکامپوزیت g/l 0.5، 7 =pH، میزان اکسیژن محلول 7.4 میلی گرم بر لیتر، شدت تابش W/m2 120 و زمان واکنش 6 ساعت شد که در این شرایط و تحت تابش نور مرئی ناشی از لامپ زنون W 55 بازده حذف ماده رنگزای اسید قرمز 14 توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT برابر 95.63% اندازه گیری شد همچنین حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزا توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4بررسی و مشاهده شد نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT بازده بهتری در حذف ماده رنگزا نسبت به نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4 دارد. در بررسی سینتیک واکنش نیز سازوکار حذف ماده رنگزابا ضریب رگرسیون 0.9597 بیشترین هم پوشانی را با واکنش شبه مرتبه اول داشت.
    کلید واژگان: کاتالیزور نوری، نانوکامپوزیت مغناطیسی، اسید قرمز 14، ماده رنگزای آزویی، TiO2، Fe3O4، CNT
    A. Vakili Tajareh, H. Ganjidoust *, B. Ayati
    Acid red 14 is an azo dye which is used widely in textile industry and due to its high consumption, is a serious environmental hazard so that in recent years, a lot of research has been done on the photocatalytic removal of azo dyes from water with nanocomposites. In this research, TiO2/Fe3O4/CNT nanocomposite was synthesized with the sonochemical method and the photocatalytic removal of acid red 14 dye was investigated in a batch reactor by OFAT method. The morphology and structure of the nanocomposite were characterized by FESEM and EDS analysis. The optimum efficiency of 96.53 for AR14 was achieved under following conditions: dye concentration of 50 mg/L, nanocomposite concentration of 0.5 gr/L, Dissolved oxygen concentration of 7.4 mg/L, pH= 7, 120 W/m2 irradiation intensity and the reaction time 6 hours. Also, the removal of photocatalytic dyes by TiO2/Fe3O4 nanocomposite showed TiO2/Fe3O4/CNT nanocomposites had better performance in dye removal than TiO2/Fe3O4 nanocomposite. It was also found that the dye removal mechanism with a regression coefficient of 0.9597 had the most overlap with the pseudo first-order reaction.
    Keywords: Photocatalytic, Magnetic nanocomposite, Acid Red 14, Azo Dyes, TiO2, Fe3O4, CNT
  • سوگل یزدانی، شیوا سالم*

    امروزه به دلیل افزایش مشکلات ناشی از پدیده گرمایش جهانی، روش های زیادی به وسیله پژوهشگران برای کاهش گاز آلاینده کربن دی اکسید ارایه شده است. فرایندهای جذب و ذخیره سازی کربن دی اکسید (CCS) و یا تبدیل کربن دی اکسید به محصولات مفید از این روش ها است. در این میان فرایندهای تبدیل فتوکاتالیستی CO2 به مواد شیمیایی با ارزش و سوخت های هیدروکربنی علاوه بر کاستن نگرانی ها برای انباشت این گاز آلاینده، مسیر تازه ای را برای تولید ترکیبات مشتق از گاز کربن دی اکسید ایجاد کرده است. در این مقاله مروری، نخست به طور خلاصه فناوری های تبدیل کربن دی اکسید، و سپس اصول تبدیل فتوکاتالیستی آن بررسی شده است. هدف اصلی این مقاله بررسی اثر کاهنده ها از میان عوامل متعدد موثر در تبدیل فتوکاتالیستی CO2 است؛ بنابراین اثر کاهنده های مختلف همچون آب مایع، بخار آب و گاز هیدروژن بر میزان تبدیل کربن دی اکسید و چگونگی توزیع محصولات، بررسی شده است. نتایج این مطالعه گویای آن است که عوامل کاهنده مختلف، مسیرهای واکنش متفاوتی را طی می کنند و در نهایت منجر به تولید محصولات متنوع همچون متانول، متان، فرمیک اسید، فرم آلدیید و کربن مونوکسید می شوند. در ادامه برای ایجاد شرایط مطلوب هدایت واکنش به سمت توزیع محصول مورد نظر با بازده هرچه بیشتر، واکنش های انجام شده در حضور این سه عامل کاهنده با یکدیگر مقایسه شده است. انتخاب پذیری واکنش تبدیل در حضور آب مایع نسبت به متانول بیشتر است و متانول با نرخ بیشتری تولید می شود؛ در حالی که بیشتر محصول واکنش های کاهش فتوکاتالیستی کربن دی اکسید در فاز گازی و در حضور بخار آب ، گاز هیدروژن، گاز متان و کربن مونوکسید است.

    کلید واژگان: کربن دی اکسید، تبدیل فتوکاتالیستی، عوامل کاهنده، TiO2، سوخت های هیدرو کربنی، متانول
    S. Yazdani, S. Salem*

    Nowadays, due to the increasing problems caused by global warming, researchers have proposed several methods to reduce carbon dioxide emissions in the atmosphere. Among the conventional methods, the processes of Carbon Capture and Storage (CCS) and carbon dioxide conversion to useful products are great of importance. Meanwhile, photocatalytic conversion of CO2 to valuable chemicals and hydrocarbon fuels, not only reduces concerns about the accumulation of this polluting gas but also creates a new pathway for the synthesis of carbon-dioxide derived compounds. This review article at first briefly studies carbon dioxide conversion technologies and then discusses the principles of carbon dioxide photocatalytic conversion. The main purpose of this paper is to investigate the effects of reducing agents among the various factors affecting the photocatalytic conversion of CO2. Therefore, the effects of different reducing agents such as liquid water, steam, and hydrogen gas on carbon dioxide conversion and product distribution are studied. The results of this study indicate that various reducing agents cause different reaction mechanisms, and ultimately lead to the production of various products such as methanol, methane, formic acid, formaldehyde, and carbon monoxide. Next, in order to create the optimal conditions for conducting a reaction toward the desired product distribution with the highest yield, several reactions performed in the presence of these three reducing agents are compared. The selectivity of the conversion reaction is higher toward methanol in the presence of water. It means methanol is produced at a higher rate. However, the major products of photocatalytic reduction of carbon dioxide in the gas phase and in the presence of water vapor and hydrogen are methane and carbon monoxide.

    Keywords: CO2 Utilization, Photocatalytic Conversion of CO2, Reducing Agents, TiO2, HydrocarbonFuels, Methanol
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال