فهرست مطالب

نشریه علوم و مهندسی جداسازی
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 24، پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/13
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سارا مرادی، عبدالرضا مقدسی*، سمانه بنده علی صفحات 1-17
    استفاده از غشاهای نانوفیلتراسیون در تصفیه ی آب به دلیل عملکرد بالای جداسازی مورد توجه بوده است. اکثر غشاهای مورد استفاده در این زمینه پلیمری هستند. هرچند که دستیابی به مقاومت مکانیکی بالا و عملکرد جداسازی مناسب از جمله چالش ها برای استفاده از آنها در شرایط عملیاتی مختلف است. در این تحقیق، غشاهای نانوفیلتراسیون بر پایه پلی اترسولفون با استفاده از روش وارونگی فاز ساخته شدند. در ساخت غشاها از نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) با غلظت 5/0 درصد وزنی و غلظت های مختلف از سدیم سیترات استفاده شد. جهت بررسی تشکیل پیوندهای شیمیایی مورد نظر از آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز استفاده شد. همچنین مورفولوژی و توپوگرافی سطحی غشاها به ترتیب توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی شدند. عملکرد جداسازی غشاها توسط آزمایش های زاویه تماس، اندازه گیری تخلخل، محتوای آب، شار آب خالص و همچنین پس دهی نمک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج، بالاترین شار آب خالص (L/m2h 47) و پس دهی نمک (68%) را در غشای محتوی 5/0 درصد وزنی نانوذره اکسید آهن و 3/0 درصد وزنی سدیم سیترات نشان داد. اگرچه پس دهی نمک در مقایسه با غشای خالص پلی اتر سولفون افزایش کمی پیدا کرد (حدود 11%). اما شار آب خالص به میزان 66% نسبت به غشای پلی اترسولفون خالص بهبود پیدا کرد به دلیل افزایش آب دوستی غشا و پخش شدن بهتر نانوذرات اکسید آهن و همچنین افزایش سایت های فعال جذب نمک Na2SO4. پخش شدن همگن نانوذرات اکسید آهن باعث کاهش زبری سطح و همچنین افزایش گروه های آب دوست موجب بهبود خواص ضدگرفتگی غشاها شده است.
    کلیدواژگان: غشای نانوفیلتراسیون، نانوذرات اکسید آهن، سورفاکتانت سدیم سیترات، خواص ضد گرفتگی، پلی اتر سولفون
  • حامد صداقت زادگان اصفهانی، علی خوش سیما، غلامرضا پازوکی* صفحات 18-30
    نقطه آزیوتروپ یکی از مهمترین محدودیت های موجود در واحدهای پتروشیمی می باشد که مانع جداسازی و خالص سازی مواد و محصولات مختلف می شود. در این پژوهش از حلال اتکتیک عمیق به عنوان شکننده نقطه آزیوتروپ مخلوط هپتان و تولوین استفاده شده است. اخیرا حلال های اتکتیک عمیق به عنوان حلال های سبز سازگار با محیط زیست مورد توجه بیشتری واقع شده اند تا بتوانند جایگزین ترکیبات آلی فرار شوند. این حلال ها از ترکیب یک پذیرنده پیوند هیدروژنی و یک دهنده پیوند هیدوژنی تشکیل شده اند. در این پژوهش، حلال ها به ترتیب با نسبت 3:1 برای کولین کلراید و تیواوره تحت عنوان حلال شماره یک، و نسبت 2:1 برای کولین کلراید و 1و2-پروپاندیول تحت عنوان حلال شماره دو ساخته شده اند. به فرآیند جداسازی در دمای 15/298 کلوین و فشار اتمسفریک انجام شده است. همچنین به کمک مدل ترمودینامیکی UNIFAC که یک مدل پیشگو است برای مدلسازی سیستم مایع - مایع سه جزیی فوق استفاده شده است. انحراف میانگین (RMSD) برای سیستم اول و دوم به ترتیب 38/3 و 99/2 محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: حلال اتکتیک عمیق، استخراج مایع - مایع، تولوئن، هپتان، آزئوتروپ
  • عرفان صدیقی مشتقین، محمدحسن کنعانی جزی، سمیه اکبری* صفحات 31-42

    جداسازی آلاینده های موجود در هوا، نظیر انواع ریزگرد، باکتری و ویروس، نقش مهمی در سلامت انسان دارد. در این زمینه پلیمراکریلیکی با ویژگی‏های مطلوب فراوان مانند قابلیت الکتروریسی، مقاومت حرارتی و مقاومت شیمیایی بالا ازنظر تجاری و علمی به عنوان لایه موثر در بستر فیلتر لیفی استفاده می شود. در این مقاله از نانولوله های هالوزیت، به عنوان ماده‏ی ارزان و زیست سازگار، به منظور بهبود بهره‏وری فیلتراسیون در لایه فعال استفاده شد و دو نمونه غشای پلیمراکریلیکی و غشای نانوکامپوزیتی حاوی نانولوله های هالوزیت به روش الکتروریسی بر روی بستر بی‏بافت تهیه شد و برای بررسی ساختار و شکل شناسی نمونه های نانو الیاف تولیدشده، آزمون های طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) به کار گرفته شدند. استحکام کششی نمونه ها با استفاده از آزمون کششی تک محور بررسی شد. در نهایت، به منظور بررسی سنجش بهره وری فیلتراسیون، از آزمون دیسپرس ذرات دی اکتیل فتالات (DOP) بهره بردیم. مشاهده شد غشای نانوکامپوزیتی، باقابلیت جداسازی %5/95 ذرات DOP، در مقایسه با غشای پلیمراکریلیکی از عملکرد بهتری به منظور به کارگیری در فیلتر های هوا و جداسازی آلاینده ها برخوردار است. این لایه می تواند به عنوان لایه فعال در ماسک تنفسی در تولید ماسک N95 باشد.

    کلیدواژگان: بستر فیلتر لیفی، بهروری فیلتراسیون، نانولوله های هالوزیت، نانوالیاف کامپوزیتی، جداسازی
  • فاطمه معصومی، محبوبه ربانی* صفحات 43-57
    در این پژوهش، نانوذره های فریت Ni0.2-xCuxZn0.8Fe2O4 با نسبت های مختلف (X= 0, 0.1, 0.2) با روش سل-ژل خود احتراقی به کمک امواج مایکرو تهیه شدند. خصوصیات پودرهای حاصل با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مادون قرمز (IR)، پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، طیف سنجی بازتابی پراکندگی (DRS) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از الگوی پراش پرتو ایکس نشان داد که نانوذره های فریت به دست آمده دارای ساختار اسپینل مکعبی تک فاز هستند و ناخالصی ندارند. اندازه میانگین دانه های بلوری نانوذره های مغناطیسی با کمک داده های نیمه حداکثر از عرض کامل (FWHM) حاصل از پراش اشعه ایکس با توجه به فرمول دبای-شرر محاسبه شد. تصاویر به دست آمده از طریق SEM نشان داد که نانوذره های فریت نیکل-روی-مس از نظر شکل کروی هستند. از قله IR مربوط به ارتعاش های هشت وجهی و چهاروجهی، تشکیل ساختار اسپینل تایید شد. حضور عناصر نیکل، مس و روی در نانوذره های فریت با آنالیز EDX تایید شدند. قله جذب نانوذره های فریت به دست آمده از طیف پراش نور بازتابی (DRS) به ترتیب 310، 438 و 315 نانومتر بودند. سرانجام، اندازه گیری های مغناطیسی نشان دادند که نمونه های سنتز شده، ماده های فرومغناطیسی با مغناطش اشباع بالا هستند. درنهایت، فعالیت فتوکاتالیزوری و جذب نمونه های سنتز شده برای حذف آلاینده متیلن آبی با غلظت mg/mL 15 و 5 در سه زمان مورد بررسی قرار گرفتند. مشخص شد که نمونه فریتی که تنها حاوی نیکل است، از جذب و تخریب بهتر آلاینده نسبت به نمونه فریت های دیگر برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: نانوذره مغناطیسی، فریت Ni0.2-xCuxZn0.8Fe2O4، روش سل-ژل خود احتراقی به کمک امواج مایکرو، آلاینده متیلن آبی، جذب و تخریب
  • فروغ درانی، سید محمد حسینی، محمدرضا سردشتی بیرجندی، فرهاد شهرکی* صفحات 58-70

    آب شیرین کن خورشیدی پلکانی از جمله انواع دستگاه هایی است که در زمینه تصفیه آب به کار می روند. در این مقاله به شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی پلکانی موجود در دانشگاه سیستان و بلوچستان با نرم افزار Comsol پرداخته شده است. پس از مقایسه داده های تجربی و نتایج حاصل از نرم افزار، تاثیر پارامتر عمق آب شور روی پله ها بر میزان تولید آب شیرین خروجی از آب شیرین کن مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد دستگاه برای عمق های آب شور 005/0 و 0075/0 و 01/0 متر با نرخ آب شور ورودی (kg/min) 2/0 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق آب شور، دمای آب به دست آمده کاهش یافته و همچنین اختلاف دما بین سطح آب و سطح شیشه کاهش می یابد و از میزان آب شیرین تولیدی نیز کاسته می شود. آب شیرین کن خورشیدی پلکانی از جمله انواع دستگاه هایی است که در زمینه تصفیه آب به کار می روند. در این مقاله به شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی پلکانی موجود در دانشگاه سیستان و بلوچستان با نرم افزار Comsol پرداخته شده است. پس از مقایسه داده های تجربی و نتایج حاصل از نرم افزار، تاثیر پارامتر عمق آب شور روی پله ها بر میزان تولید آب شیرین خروجی از آب شیرین کن مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد دستگاه برای عمق های آب شور 005/0 و 0075/0 و 01/0 متر با نرخ آب شور ورودی (kg/min) 2/0 مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: آب شیرین کن خورشیدی، آب شیرین کن پلکانی، شبیه سازی، نرم افزار Comsol
  • مریم فتح الله، غلامرضا خیاطی* صفحات 71-80

    در این تحقیق به سنتز نانو کامپوزیت های تک جزیی و دوجزیی سولفید مس و سولفید روی پرداخته شده است. در همین راستا برای ایجاد اتصال نامتجانس بین فازهای مذکور در کامپوزیت نهایی، نمک های استات مس و استات روی به عنوان پیش ماده یون فلزی و تیواوره به عنوان منبع سولفور در محیط N، N-دی متیل فرمامید (به عنوان حلال و عامل اتصال سطحی) به مدت 20 ثانیه تحت تابش ماکروویو قرار گرفتند. نمونه ها با روش های میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدان، طیف سنجی اشعه ایکس بر حسب انرژی، تفرق سنجی اشعه ایکس و طیف سنجی انعکاس نفوذی مشخصه یابی شدند. متیلن بلو به عنوان یک آلاینده با قابلیت ردیابی بالا جهت انجام آزمون فتوکاتالیستی نمونه های سنتز شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که راندمان قابل قبول حذف رنگ حدود 60 درصد بعد از گذشت 5 سیکل کاری شامل 30 دقیقه تماس با محلول رنگی در محیط تاریک و 60 دقیقه تابش دهی با لامپ توان پایین فرابنفش حفظ می شود. همچنین کامپوزیت تولید شده بین سولفید روی و سولفید مس دارای اتصال نامتجانس از نوع p-n بوده و قابلیت تخریب فتوکاتالیستی بهتری نسبت به فازهای سولفیدی مجزا دارد.

    کلیدواژگان: سولفید مس، سولفید روی، ماکروویو، فتوکاتالیست، اتصال نامتجانس
  • جعفر عبدی* صفحات 81-93
    چارچوب های آلی-فلزی کلاس جدیدی از پلیمرهای کیوردینه شده و مواد متخلخل هستند که به دلیل بهره مندی از ساختار دوگانه، در زمینه های مختلف علمی کاربرد گسترده ای دارند. در این پژوهش سنتز نانوکامپوزیت مغناطیسی γ-Fe2O3@SiO2@ZIF-8 جهت حذف آلاینده آلی از پساب مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه برای بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی این ترکیب، نانوذرات نقره با روش رسوب دهی نوری به ساختمان چارچوب آلی فلزی ZIF-8 افزوده شده است. نانوساختار های سنتز شده به کمک آنالیز های ساختاری مختلف از جمله XRD، SEM/EDX، FTIR،ICP-OES و VSM شناسایی شده و عملکرد آن ها جهت حذف رنگزای ردامین ب (RhB) با مطالعه اثر پارامترهای مختلف از جمله مقدار دوز فوتوکاتالیست، pH محلول و غلظت اولیه رنگزا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که فوتوکاتالیست γ-Fe2O3@SiO2@ZIF-8-Ag با بازدهی 96% بهترین عملکرد را در حذف رنگزای آلی داشت. همچنین آزمایشات پایداری نشان داد که فوتوکاتالیست سنتز شده پس از پنج چرخه عملکرد مناسب خود را حفظ می-کند. بنابراین، نانوکامپوزیت پیشنهاد شده می تواند به عنوان فوتوکاتالیست مناسب و مقرون به صرفه با قابلیت استفاده مجدد در زمینه تصفیه آب مورد توجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: چارچوب های آلی فلزی، نانوذرات مغناطیسی، آلایش نقره، فرآیند فوتوکاتالیستی، تصفیه پساب
  • فاطمه السادات طباطبایی یزدی، آزاده ابراهیمیان پیربازاری*، فاطمه اسماعیلی خلیل سرایی، ندا گیلانی صفحات 94-110

    در این تحقیق، نانوکامپوزیت های سه تایی Ag/rGO-TiO2 (x) از طریق پخش نوری مقادیر مختلف نقره (نانوذرات پلاسمونی) بر روی نانوورقه های تیتانیوم دی اکسید (TNs) ترکیب شده با گرافن اکسید کاهش یافته (rGO) سنتز شدند. تکنیک های مختلفی از جمله XRD، FESEM/EDX، TEM، DRS و Raman برای شناسایی ساختاری و مورفولوژیکی نانو کامپوزیت های سنتز شده به کار گرفته شدند. آزمایش های تخریب فوتوکاتالیستی تتراسایکلین در حضور 75 میلی گرم از نمونه های سنتز شده در 100 میلی لیتر محلول آبی تتراسایکلین با غلظت 30 میلی گرم بر لیتر تحت نور مریی انجام شدند. بهترین عملکرد فوتوکاتالیستی مربوط به نانو کامپوزیت سه تایی Ag/rGO-TiO2 (0.076) (سنتز شده در حضور 076/0 گرم نقره نیترات) ، با درصد تخریب 56/52 بود که می توان آن را به رزونانس پلاسمونیک نانوذرات نقره نسبت داد. درصد حذف تتراسایکلین توسط نانو ورقه های تیتانیوم دی اکسید خالص (TNs) در شرایط مشابه 93/37 درصد بود. به منظور مدلسازی و پیش بینی فعالیت فوتوکاتالیستی نمونه های سه تایی سنتز شده از سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) استفاده شد.

    کلیدواژگان: نانو ورقه های تیتانیوم دی اکسید، نقره، گرافن، آنتی بیوتیک تتراسایکلین، سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی
|
  • Sara Moradi, Abdolreza Moghadassi *, Samaneh Bandehali Pages 1-17
    The use of nanofiltration membranes has been attractive in many fields especially in water treatment due to high separation performance. The most used membranes are polymeric. However, the achievement of high mechanical stability and good separation performance is one of the important challenges for the application with various operating conditions. In this study, PES-based nanofiltration membranes were fabricated by the phase inversion method. The Fe3O4 nanoparticles with the concentration of 0.5 wt.% and different concentrations of sodium citrate were used in the membrane preparation. The FTIR analysis was used to investigate the formation of chemical bonding. Moreover, membrane morphology and surface topography were studied by FESEM and AFM analysis, respectively. The separation performance of membranes was examined by the contact angle, membrane porosity, water content, pure water flux (PWF), and salt rejection. The results showed the highest PWF (47 L/m2h) and salt rejection (68%) for M5 at 0.5 wt.% of iron oxide nanoparticles and 0.3 wt.% of sodium citrate. However, Na2SO4 rejection increased slightly compared with the pristine PES membrane (about 11%). But the PWF improved about 66% compared with the pristine PES membrane due to increase membrane hydrophilicity and better dispersion of Fe3O4 nanoparticles and the formation of more active sites for Na2SO4 adsorption. The good dispersion of nanomaterials led to reducing membrane roughness, and also the increase of hydrophilic groups led to improve antifouling properties of prepared membranes.
    Keywords: Nanofiltration membrane, Iron oxide nanoparticle, Sodium citrate surfactant, Antifouling properties, Polyethersulfone
  • Hamed Sedaghatzadegan Esfahani, Ali Khoshsima, Gholamreza Pazuki * Pages 18-30
    Azeotropic point is one of the most important limitations in petrochemical units that prevents the separation and purification of various materials and products. In this study, deep eutectic solvents were used as the brittle azeotrope breaker for a mixture of heptane and toluene. Recently, low eutectic solvents have become increasingly popular as environmentally friendly green solvents to replace volatile organic compounds (VOCs). These solvents consist of a combination of a hydrogen bond acceptor (such as choline chloride) and a hydrogen bond donor (such as urea, thiourea, and 1,2-propandiol). In this study, the deep eutectic solvents were synthesized with a ratio of 1:3 for choline chloride and thiourea as solvent number one, and a ratio of 1:2 for choline chloride and 1,2-propandiol as solvent number two, respectively. The separation process was performed at 298.15 K and atmospheric pressure. The predictive UNIFAC model, was used to model the mentioned systems. The mean deviation (RMSD) for the first and second systems were calculated to be 3.38 and 2.99, respectively.
    Keywords: Deep Eutectic Solvent, Liquid – liquid Extraction, Toluene, Heptane, Azeotrope
  • Erfan Sedighi Moshtaghin, MohammadHassan Kanani Jazi, Somaye Akbari * Pages 31-42

    Separation of airborne pollutants such as dust, bacteria, and viruses play an important role in humanitarian health. In this field, acrylic polymer with many properties such as electrospinning capability, thermal resistance, and high chemical resistance is attracting scientific and commercial interests as an active layer for fibrous filter media. The aim of this paper is to utilize low cost, natural resource, biocompatible, and high mechanical strength Halloysite nanotubes (HNTs) for improving filtration efficiency. In this regard, acrylic polymer nanofibers were fabricated by solution electrospinning method on nonwoven support with and without HNTs to fabricate nanocomposite and acrylic membrane. The structure and morphology of membranes were examined by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), electron scanning electron microscopy (SEM), and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Furthermore, the mechanical properties of the samples were analyzed using a single-axis tensile test. Finally, in order to evaluate the filtration efficiency measurement, DOP (dispersed oil particle) were utilized. The results reveal that the nanocomposite membrane has a better performance comparing to the acrylic membrane due to the separation of 95.5% of DOP particles. This layer could be applied as an active layer in N95 face mask.

    Keywords: Fibrous Filter Media, Filtration efficiency, Halloysite nanotubes, Composite nanofibers, separation
  • Fatemeh Masoomi, Mahboubeh Rabbani * Pages 43-57
    Ni0.2-xCuxZn0.8Fe2O4 ferrite nanoparticle powders were prepared with special ratios (X = 0, 0.1, 0.2) by automatic sol-gel auto-combustion using microwaves. The resulting powders use X-ray diffraction, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray energy scattering, diffuse reflection spectroscopy and vibrating sample magnetometer and photocatalytic activity of the samples were analyzed by UV-Vis analysis. The average crystal grain size of magnetic nanoparticles was calculated using half-maximum full-width data (FWHM) and X-ray scattering according to the Dubai-Sherry formula. The results of the X-ray diffraction pattern showed that the obtained ferrite nanoparticles have a single-phase cubic spinel structure and do not have an impure phase. Careful observations through scanning electron microscopy have shown that nickel-zinc-copper ferrite nanoparticles were spherical in shape. From the IR peak of the octagonal and tetrahedral vibrations, the formation of the spinel structure was confirmed. The presence of nickel, copper and zinc elements in ferrite nanoparticles was confirmed by EDX analysis. The peak absorption of ferrite nanoparticles obtained from the diffusion spectrum (DRS) was 310, 438 and 315 nm, respectively. Finally, magnetic measurements show that ferrite nanoparticles are highly saturated with ferromagnetic matter. In following, the photocatalytic and adsorption activity of the samples for removing of methylene blue contaminants with concentration of 5 and 15 mg/mL were investigated in 3 times. It was shown that the ferrite sample containing only nickel had better absorption and destruction of the contaminant than other ferrite samples.
    Keywords: Magnetic nanoparticles, Ni0.2-xCuxZn0.8Fe2O4 ferrite, Sol-gel auto-combustion microwave-assisted, Methylene blue pollutant, Absorption, destruction
  • Forogh Dorani, Seyed Mohammad Hoseini, MohammadReza Sardashti Birjandi, Farhad Shahraki * Pages 58-70

    The growing global population on the one hand, as well as the scarcity of fresh water resources, are the reasons for the global water crisis. Therefore, to cope with these conditions, humans need to find alternative and renewable freshwater sources through the treatment of existing unhealthy waters or desalination of saltwater. Staircase solar water purifiers are among the many devices used in water purification. This paper deals with the simulation of a staircase solar water desalination at the University of Sistan and Baluchestan with Comsol software. After comparing the experimental data and the results of the software, the influence of saline depth parameter on the stairs on the amount of fresh water output from desalination was investigated. For this purpose, the performance of the device for saline water depths of 0.005, 0.0075 and 0.01 m with inlet saline flow rate of 0.2 (kg / min) was investigated. The results show that with increasing salt-water depth, the water temperature decreases and the temperature difference between the water surface and the glass surface decreases and the amount of fresh water produced decreases.

    Keywords: Solar still desalination, Stepping desalination, Simulation, Comsol software
  • Maryam Fatolah, GholamReza Khayati * Pages 71-80

    A microwave approach is being presented for the synthesis of sulfide nanostructures as well as two component composites between them. ZnS, CuS and heterojunction mixture between the two were obtained using the relative metal acetates and thiourea, i.e., sulfur source in N, N-dimethylformamide (DMF), which was utilized as both solvent and surface binding agent under microwave irradiation for just 20 seconds. The samples were characterized using field-emission scanning electron microscope, energy dispersive X ray, X-ray diffraction and diffuse reflectance spectrophotometry. Photo-degradation of methylene blue as a common pollutant was investigated as an application for the synthesized materials. Removal efficiency of about 60% after 30 minutes of contact in darkness and 60 minutes of illumination using low-power UVB light remained fairly unchanged after 5 running cycles. The obtained composite between ZnS and CuS is a p-n type heterojunction able to show better photocatalytic activity compared to each of the constituting sulfides alone.

    Keywords: Copper sulfide, Zinc sulfide, microwave, Photocatalyst, Heterojunction
  • Jafar Abdi * Pages 81-93
    Metal–organic frameworks (MOFs) are a new class of coordination polymers and porous materials which have a wide application in various scientific fields based on their dual structures. In this work, synthesis of γ-Fe2O3@SiO2@ZIF-8 magnetic nanocomposite for removal of organic pollutant from wastewater was studied. Then, for improving photocatalytic performance of this compound, silver nanoparticles were added into the ZIF-8 framework using photo-deposition method. Synthesized nanostructures were characterized using different structural analysis such as XRD, SEM/EDX, FTIR, ICP-OES and VSM. Next, the photodegradation performance of the prepared materials for removal of Rhodamine B were investigated by studying the effects of several parameters including photo-catalyst dosage, initial dye concentration and solution pH. The results showed that γ-Fe2O3@SiO2@ZIF-8-Ag photo-catalyst with the efficiency of 96% had the best performance in degradation of organic dye. Also, the stability tests showed that the synthesized photo-catalyst can maintain its appropriate activity after five cycles. Therefore, the proposed nanocomposite in this work seems to be a reusable and economical photocatalyst for water purification.
    Keywords: Metal Organic framework, Magnetic nanoparticles, silver doping, photo-catalytic process, wastewater treatment
  • Fatemeh Sadat Tabatabai Yazdi, Azadeh Ebrahimian Pirbazari *, Fatemeh Esmaeili Khalil Saraei, Neda Gilani Pages 94-110

    In this research, ternary nanocomposites, Ag/rGO-TiO2 (x) were synthesized through the photodeposition of different amounts of silver on titanium dioxide nanosheets (TNs) combined with reduced graphene oxide (rGO (. Different techniques such as XRD, FESEM/EDX, TEM, DRS and Raman spectroscopy were employed for structural and morphological characterization of the synthesized samples. The photocatalytic degradation experiments were carried out in the presence of 75 mg of the prepared samples in 100 mL of the aqueous solution of tetracycline with 30 mg/L concentration under visible light. The best photocatalytic performance was related to the ternary nanocomposite Ag/rGO-TiO2 (0.076) (synthesized in the presence of 0.076 g AgNO3) with the percentage of TC degradation equal to 52.56%, the can be attributed to plasmonic resonance of silver plasmonic nanoparticles. The removal percentage of tetracycline was 37.93% in the exstance of pure titanium dioxide nanosheets (TNs) under the same conditions. Adaptive neuro fuzzy inference system was used for modeling and prediction of the photocatalytic performance of the synthesized ternary nanocomposites.

    Keywords: Titanium dioxide nanosheets, Silver, Graphene, Tetracycline antibiotic, ANFIS