Σύνθεση, χαρακτηρισμός & φωτοκαταλυτική δράση τροποποιημένων νανοσύνθετων σηπιολίθου - ανατάση

• Κύριος συγγραφέας: Σομαλακίδη, Κωνσταντίνα
• Άλλοι συγγραφείς: Παπούλης, Δημήτριος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Ανατάση; Φωτοκατάλυση; Νανοσύνθετα; Σηπιόλιθος; Sepiolite; Anatase; Nanocomposites; Photocatalysis; 549.67

Σηπιόλιθος από ελληνική εμφάνιση, αφού πρωτίστως πέρασε από τη διαδικασία του διαχωρισμού αργιλικού κλάσματος, τροποποιήθηκε με ιοντοανταλλαγή με διαλύματα αλάτων ZnCl2 και CuCl2 και ενισχύθηκε σε σηπιόλιθο με Zn και Cu αντίστοιχα που για συντομία αναφέρονται ως Zn Sep και Cu Sep με TiO2 και πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε στη νανοφάση του ανατάση και αποσκοπούσε στην παραγωγή τριών νανοσύνθετων TiO2/αργιλικού υλικού με αναλογίες βάρους 70:30. Όλα τα νανοσύνθετα TiO2 – σηπιόλιθου δημιουργήθηκαν σε αναλογία 70:30 όπου για συντομία αναφέρονται ως TiO2-Sep 70:30 (ή TiO2-Zn Sep 70:30 ή TiO2-Cu Sep 70:30 αντίστοιχα) . Η σύνθεση των νανοσύνθετων έλαβε χώρα με την απόθεση του ανατάση πάνω στις επιφάνειες του αργιλικού ορυκτού σηπιόλιθου και για την επίτευξη αυτού χρησιμοποιήθηκε αλκοξείδιο του τιτανίου (titanium tetraisopropoxide) ως πρόδρομο που έχει υποστεί υδροθερμική επεξεργασία στους 180 οC. Η διαδικασία τροποποίησης του αργιλικού ορυκτού σηπιόλθου με Cu και Zn αντίστοιχα αποτελεί μια πρωτότυπη πειραματική διαδικασία. Για να πραγματοποιηθεί ο χαρακτηρισμός των νανοσύνθετων χρησιμοποιήθηκαν διάφορες τεχνικές όπως XRD, ATR-FTIR, SEM, UV-Vis και ΒΕΤ. Τελικός σκοπός ήταν η αξιολόγηση της φωτοκαταλυτικής δράσης των παρασκευασμένων νανουλικών όπως επίσης και η αξιολόγηση της αποδόμησης σημαντικών αέριων ρύπων NOx με τη βοήθεια υπεριώδους και ορατής ακτινοβολίας. Μετά τον χαρακτηρισμό αποδείχτηκε ότι τα νανοσωματίδια TiO2 με τη μορφή του ανατάση ήταν καλά διεσπαρμένα με τη μορφή πολλαπλών σχετικά νανοσωματιδίων πάνω στο αργιλικό ορυκτό σηπιόλιθος, είτε αυτό ήταν τροποποιημένο είτε όχι. Η φωτοκαταλυτική δράση για το νανοσύνθετα TiO2-Zn-Sep 70:30 , παρουσιάζει τις υψηλότερες τιμές κάτω από τη επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας σε σύγκριση με τα άλλα δύο νανοσύνθετα, τα οποία είναι το ΤiO2-Cu-Sep 70:30 και το TiO2-Sep 70:30 για τους παραπάνω αέριους ρύπους NOx. Αυτό αποδίδεται στις ιδιότητες του σηπιόλιθου και περισσότερο στην ειδική του επιφάνεια (SSA), το κρυσταλλικό του μέγεθος, το σχήμα και την μορφολογία του. Τα νέα νανοσύνθετα παρουσιάζουν αυξημένη φωτοκαταλυτική δράση σε σχέση με τον εμπορικό-πρότυπο φωτοκαταλύτη (P25) σε υπεριώδη ακτινοβολια σε συνδυασμό με μειωμένη παραγωγή ανεπιθύμιτών παραπροϊόντων