ارائه کننده: اسماعیل ترشابی
استاد راهنما: دکتر نادر بهرامی فر
استاد مشاور: دکتر عباس اسماعیلی­ساری
استاد ناظر داخلی: دکتر حبیب اله یونسی
استاد ناظر خارجی: دکتر هاجر آبیار
نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر سامره فلاحتکار
تاریخ: 1402/11/11
ساعت: 11
مکان: سالن اصلی کاخ

 چکیده:
چالش‌های مربوط به کمبود آب در جوامع انسانی، ناشی از افزایش جمعیت، رشد صنعتی شهرها و کمبود اطلاعات عمومی درباره اهمیت آب به عنوان یک منبع اساسی، از جمله خطرات جدی محسوب می­شود که بشر امروزی با آن رو به رو است. تقریبا 80 درصد از جمعیت جهان در معرض خطر کمبود آب قرار دارند. یکی از مسائل اساسی در این زمینه، آلودگی آب است که ناشی از دفع فاضلاب‌های صنعتی به آب‌های سطحی و زیرزمینی است که تهدید جدی برای انسان‌ها و موجودات زنده به شمار می‌رود. رنگ­های مصنوعی مورد استفاده در صنایع و آزمایشگاه ­ها ­از مهم­ترین آلوده­ کننده ای محیط زیستی اند، که ساختار مولکولی پیچیده و سختی دارند و به راحتی توسط روش­های مورد استفاده تصفیه فاضلاب از بین نم ی­روند. رنگ­های گیمسا و ائوزینY به منظور رنگ­آمیزی بافت سلول­­های جانوری و گیاهی، جهت شناسایی بیماری ­های خاص موجود در جانوران و گیاهان به کار گرفته می شوند و به شکل تصفیه نشده وارد شبکه فاضلاب­ های شهری و خانگی شده که اثرات جبران ناپذیری بر سلامت انسان و محیط­زیست بجا می­ گذارند. لذا یافتن یک روش مناسب با کارآیی بالا جهت تخریب و تصفیه ساختار رنگ­ها، برای سلامت انسان و محیط­زیست امری ضروری است. در سال­های اخیر در تخریب و حذف آلاینده­ ها استفاده از فوتوکاتالیست ها به علت عملکرد خوب و مناسب و سازگاری با محیط زیست توجه محققین این حوزه را به خود معطوف ساخته است. در این میان از بین فوتوکاتالیست­ها، کربن نیترید گرافیتی یک فوتوکاتالیست غیرفلزی با ویژگی ­های مرغوبی از قبیل پایداری شیمیایی بالا، سمیت پایین، در دسترس بودن و فعالیت در محدوده نور مرئی به کار برده می­شود. این فوتوکاتالیست با تمام مزیت های ذکر شده، دارای معایبی از قبیل نرخ بازترکیبی سریع الکترون- حفره، نسبت وزن زیاد به میزان عملکرد و توانایی پایین در جذب نور مرئی است. به این منظور جهت اصلاح فوتوکاتالیست کربن نیترید گرافیتی از پسماند دی­اکسید تیتانیوم ناشی از فرایند کلاوس پالایشگاه گازی استفاده شد. همچنین برای بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی  g-C₃N₄/TiO₂ از نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده از شیره ملاس بهره گرفته ­شد. ویژگی­ های فیزیکی و ساختاری نانوکامپوزیت­ ها توسط آزمون­های FTIR، XRD، DRS، BET، TGA، PL، DLS، TEM، PZC، FESEM ، DLS و MAP EDAX مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه میزان اثربخشی فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت g-C₃N₄/TiO₂/CQD در تخریب رنگ ­های گیمسا و ائوزینY تحت نور مرئی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین در این تحقیق، اثر پارامترهای مختلف بر کارایی حذف نظیر pH، دوز فوتوکاتالیست، زمان و دما مورد بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد فوتوکاتالیستی با حذف بالای 98 درصد، در دز فوتوکاتالیست 30 میلی­گرم بر لیتر، غلظت رنگ 50 میلی‌گرم بر لیتر، در طی دو ساعت تحت نور مرئی، دمای 45 درجه سانتی­گراد بود. فوتوکاتالیست تهیه شده از پایداری و دوام خوبی برخوردار بوده و توانست پس از 10 و 8 چرخه متوالی به ترتیب برای رنگ­های گیمسا و ائوزینY بیش از 90 درصد از رنگ­ را حذف نماید.