| Περίληψη |
Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός
σύνθετων μεσοπορώδων υλικών WΟ3/CMK-3 για την απομάκρυνση του τοξικού
εξασθενούς χρωμίου, Cr(VI), από υδατικά διαλύματα. Προκειμένου να διερευνηθεί η
επίδραση του τριοξειδίου του βολφραμίου (WO3) στην ικανότητα του μεσοπορώδους
άνθρακα (CMK-3) να απομακρύνει ιόντα Cr(VI), παρασκευάστηκε μια σειρά υλικών
n% WO3/CMK-3 με διαφορετική περιεκτικότητα σε WO3 (n = 0, 5, 10, 20, 30 και 60
wt. %). Τα πορώδη υλικά CMK-3 και WΟ3/CMK-3 παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο
του σκληρού εκμαγείου (nanocasting). Μετρήσεις περίθλασης ακτίνων-Χ (XRD) και
ποροσιμετρίας Ν2 έδειξαν ότι τα παρασκευασθέντα υλικά παρουσιάζουν μια
οργανωμένη δομή σε εξαγωνική συμμετρία και εμφανίζουν υψηλή ειδική επιφάνεια
BET (~227 – 999 m2/g) και στενή κατανομή μεγέθους πόρων (~4.4 – 5.3 nm). Η
περιεκτικότητα σε WO3 στα σύνθετα πλέγματα προσδιορίστηκε με πειράματα
θερμοβαρυτομετρικής ανάλυσης (TGA). Καταλυτικές μελέτες και δοκιμές έδειξαν ότι
ενώ ο μεσοπορώδης άνθρακας (CMK-3) παρουσιάζει ικανοποιητική προσρόφηση
ιόντων εξασθενούς χρωμίου, το σύνθετο υλικό που περιέχει 30 wt.% WO3 εμφάνισε
την βέλτιστη απόδοση απομάκρυνσης των ιόντων Cr(VI) (>90% σε 2 ώρες) κάτω από
ακτινοβολία ορατού-υπεριώδους (λ > 360 nm) φωτός. Επίσης, αποδεικνύεται ότι η
παρουσία οργανικών ρύπων (φαινόλη) στο υδατικό διάλυμα επιταχύνει σημαντικά την
φωτοκαταλυτική αντίδραση αναγωγής Cr(VI), μειώνοντας τον ανασυνδυασμό των
φωτοπαραγόμενων ζευγών ηλεκτρονίων-οπών στην επιφάνεια του καταλύτη.
|
Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Σύνθετων Μεσοπορώδων Υλικών WO3/CMK-3 για Απομάκρυνση Εξασθενούς Χρωμίου από το Νερό
