Σύνθεση, χαρακτηρισμός και φωτοκαταλυτική δράση νανοσύνθετων ιπτάμενης τέφρας - TiO2

• Κύριος συγγραφέας: Θεοφυλάκτου, Κωνσταντίνα
• Άλλοι συγγραφείς: Παπούλης, Δημήτριος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Φωτοκατάλυση; Ιπτάμενη τέφρα; Photocatalysis; Fly ash; 662.625

Τα τελευταία χρόνια η παραγωγή στερεών αποβλήτων παραπροϊόντων (ιπταμένη τέφρα, τέφρα πυθμένα) από την καύση λιγνίτη στην Δυτική Μακεδονία και την Π΄λοπόννησο στην Ελλάδα είναι της τάξεως των 15Mt/yr περίπου. Η αξιοποίηση των παραπροϊόντων του λιγνίτη απαιτείται να αυξηθεί σημαντικά στο μέλλον. Τα παραπροϊόντα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιβαλλονρικές εφαρμογές έτσι ώστε να μετατραπούν από απόβλητα σε πρώτεσ ύλες. Επίσης, η διάθεση των χρωμάτων σε αυτά τα υγρά βιομηχανικά απόβλητα αποτελεί περιβαλλοντικό πρόβλημα. Η παρουσία τους αυξάνει το ρυπαντικό φορτίο με αποτέσμα να συμβάλλουν σε μαγάλο βαθμό στην επιβάρυνση των υδάτινων αποδεκτών. Στην παρούσα διατριβή ειδίκευσης για την χρήση ιπτάμενησ τέφρασ ως πρώτη ύλη συνθέσαμε νανοσύνθετα TiO2/Ιπτάμενης τέφρα (Fly ash) σε δυο διαφορετικές αναλογίες μάζας (70%-30% και 80%-20% αντίστοιχα). Τα νανοσύνθετα παρασκευάστηκαν με τη χρήση ιπτάμενης τέφρας από την Μεγαλόπολη (Πελοπόννησος). Η συνθεση του TiO2 στην μορφή του ανατάση επί των συστατικών της ιπτάμενησ τέφρας έγινε χρησιμοποιώντας ισοπροποξείδιο του τιτανίου ως πρόδρομο υπό ήπιες υδροθερμικές συνθήκες στους 180οC. Ο ανατάσης, η ιπτάμενη τέφρα και τα παρασκευάσματα νανοσύνθετα χαρακτηρίστηκαν με περιθλασιμετρία ακτίνων Χ , ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης και μικροανάλυσης και προσδιορισμό ειδικής επιφάνειας και πορώδους. Τέλος προσδιορίστηκε η φωτοκαταλυτική δράση τους στην διάσπαση αζωχρωμάτων στο νερό. Χρησιμοποιήθηκαν όξινο (πορτοκαλί G)και (κίτρινο 28) αζώχρωμα. Ο χαρακτηρισμός νανοσυνθέτων έδειξε ότι τα σωματίδια ανατάση είναι καλά διασπαρμένα στην επιφάνεια της ιπτάμενης τέφρας. Το πιο σημαντικό είναι ότι και τα δυο νανοσύνθετα αποδείχθηκε ότι είναι αποτέσματικά στη φωτοκαταλυτική διάσπαση του όξινου πορτικαλί. Τα νανοσύνθετα TiFA αποδείχθηκε ότι είναι πιο αποτελεσματικά στη φωτοκαταλυτική διάσπαση του οξέος πορτοκαλί G υποδεικνύοντας ότι είναι πιο πολλά υποσχόμενα για χρήση σε αποσύνθεση οξεών αντί βασικών αζωχρωμάτων σε υδατικά διαλύματα.