فهرست مطالب
هشت
چکیده
۱
فصل اول : مقدمه
۲
۱-۱-ضرورت تحقیق
۳
۱-۲-اهداف تحقیق
۱-۳-فرضیه تحقیق
۴
۱-۴- روش انجام کار
۵
فصل دوم: مقدمه
۶
۲-۱- تخریب ترکیبات تری هالومتان
۷
۲-۱-۱- تعریف ترکیبات تری هالومتان
۷
۲-۱-۲- اثرات منفی(مخرب) تری هالومتان ها
۲-۱-۲-۱- متابولیسم
۲-۱-۲-۲- سمیت
۲-۱-۲-۳- سرطانزایی
۷
۸
۹
۱۰
۲-۱-۳- استانداردهای کیفی آب آشامیدنی
۱۱
۲-۱-۴- روش های متداول تخریب تری هالومتان ها
۱۲
۲-۲- اکسیداسیون پیشرفته
۱۴
۲-۲-۱- تعریف اکسیداسیون پیشرفته
۱۴
۲-۲-۲- فتوکاتالیست ها و خصوصیات آنها
۱۵
۲-۲-۳- مکانیزم عملکرد فتوکاتالیستها
۱۷
۲-۳- دی اکسید تیتانیوم
۱۹
۲-۳-۱- تاریخچه پیدایش TiO۲
۱۹
۲-۳-۲- خلاصه ای از خصوصیات TiO۲
۲۰
۲-۳-۳- کنترل واکنش فتوکاتالیستی
۲۳
۲-۳-۴- محدودیت های استفاده از TiO۲
۲۴
۲-۴- اثر پارامترهای فیزیکی بر سینتیک واکنش فتوکاتالیستی
۲۴
۲-۴-۱- جرم کاتالیست
۲۴
۲-۴-۲- طول موج
۲۵
۲-۴-۳- دما
۲۵
۲-۴-۴- شار تابشی
۲۶
۲-۴-۵- بازده کوانتوم
۲۶
۲-۵- روشهای تثبیت TiO۲ و خصوصیات آنها
۲۷
۲-۵-۱- فرایند سل- ژل
۲۷
هشت
۲-۵-۲- مراحل فرایند سل- ژل
۲۷
۲-۶- انرژی خورشیدی
۲۹
۲-۶-۱- خورشید بزرگترین منبع پرتودهی
۲۹
۲-۶-۲- دامنه طیف الکترومغناطیسی مورد استفاده در فتوشیمی
۳۰
۲-۷- اثرات بهداشتی دی اکسید تیتانیوم
۳۱
۲-۸- تحقیقات انجام شده مرتبط با موضوع
۳۲
فصل سوم: مواد و روشها
۳۵
۳-۱- جزئیات مربوط به پایلوت با لوله های کوارتز
۳۵
۳-۱-۱- لامپ های UV
۳۶
۳-۱-۲- لوله های کوارتز
۳۶
۳-۱-۳-نمای شماتیک پایلوت و جریان
۳۸
۳-۱-۴- مواد و ابزار مورد استفاده لایه نشانی
۳۹
۳-۱-۵- متغیرهای آزمایشها
۳۹
۳-۱-۶- روش انجام آزمایشات
۴۰
۳-۳- روش سنجش ترکیبات تری هالومتان
۴۰
۳-۴- بررسی میزان تجزیه متیل اورانژ توسط فتوکاتالیست
۴۱
فصل چهارم: نتایج و بحث
۴۲
۴-۱- تجزیه محلول رنگی متیل اورانژ در لوله های کوارتز
۴۲
۴-۱-۱- تعیین بیشترین طول موج
۴۲
۴-۱-۲- بررسی تغییرات غلظت متیل اورانژ در لوله های کوارتز
۴۳
۴-۲- بررسی میزان کاهش تری هالومتان ها
۵۰
۴-۲-۱- حذف تری هالومتان ها با توجه به تغییر متغیرها در پایلوت
۵۰
۴-۳- آنالیز آماری نتایج آزمایش های
۵۷
۴-۳-۱- آنالیز واریانس برای درصد حذف تری هالومتان ها
۵۷
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
۶۰
۵ -۱- نتیجه گیری
۶۰
۵-۲- پیشنهادات
۶۱
پیوستها
۶۲
مراجع
۷۰
نه
فهرست شکل ها
عنوان
صفحه
شکل ۲-۱- نمای شماتیک مکانیزم عملکرد فتوکاتالیست TiO۲
۱۷
شکل ۲-۲- نحوه عملکرد الکترون ها و حفره ها در حضور پذیرنده های الکترونDو A
۱۹
شکل ۲-۳- خصوصیات نمونه های تولید شده A۱۸۰وA۱۳۵
۲۲
شکل ۲-۴- تصاویر TEMکریستال محصولات a ) A۱۱۰ و b ) A۱۳۵
۲۲
شکل ۲-۵- طیف بازتاب انتشار (DRS) پودر آناتاز خالص (ST-۲۱) ، پودر روتایل خالص (PT-۱۰۱)، ترکیب پودر های آناتاز و روتایل (۳ : ۱) ، پودر P-۲۵
۲۳
شکل ۲-۶- عکس های TEM و الگوی پراش الکترونی پودر P-۲۵ در نواحی a) فاز آناتاز b) فاز روتایل
۲۳
شکل ۲-۷- رابطه سرعت واکنش و جرم فتوکاتالیست
۲۵
شکل ۲-۸- رابطه سرعت واکنش و طول موجUV
۲۵
شکل ۲-۹- رابطه سرعت واکنش و دمای واکنش
۲۶
شکل ۲-۱۰- رابطه سرعت واکنش و شارتابشی
۲۶
شکل ۲-۱۱- مراحل ساخت سل- ژل
۲۸
شکل ۲-۱۲- تصویر AFM مربوط به TiO۲ a ) ۱۰۰۰ rpm b ) ۵۰۰۰ rpm
۲۹
شکل ۲-۱۳- دسته بندی پرتوهای الکترومغناطیسی در طول موجهای زیر ۱۲۰۰ nm
۳۰
شکل ۲-۱۴- تقسیم بندی پرتوهای UV بر اساس اثرات آنها
۳۱
شکل ۳-۱- نمای کلی پایلوت
۳۳
شکل ۳-۲- پایلوت مورد آزمایش و متعلقات جانبی
۳۷
شکل ۳-۳- نمای شماتیک پایلوت وجریان
۳۸
شکل ۳-۴- پودر دی اکسید تیتانیوم
۳۹
شکل ۳-۹- دستگاه سنجش غلظت ترکیبات تری هالومتان و متعلقات جانبی
۴۰
شکل ۳-۹- دستگاه اسپکتروفتومتر
۴۰
شکل ۴-۱- نمودار طیف جذب فرابنفش محلول متیل اورانژ
۴۲
شکل ۴-۲- نمودار کاهش مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰ – زمان(غلظت متیل اورانژ ۵) (mg/l)
۴۳
شکل۴-۳- نمودار درصد حذف متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰– زمان (غلظت متیل اورانژ (mg/l)۵)
۴۳
شکل ۴-۴- تغییر نمونه متیل اورانژ بعد از ۱۲۰ دقیقه تحت اثر لامپ UV
۴۴
شکل ۴-۵- نمودار کاهش مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰ – زمان(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱۰)
۴۵
شکل۴-۶- نمودار درصد حذف متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰– زمان زمان(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱۰)
۴۵
شکل۴-۷- تغییر رنگ نمونه متیل اورانژ بعد از ۱۲۰ دقیقه تحت اثر لامپ UV
۴۶
شکل۴-۸- نمودار کاهش مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰ – زمان(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱)
۴۷
شکل۴-۹- نمودار درصد حذف متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰– زمان(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱)
۴۷
ده
شکل۴-۱۰- - تغییر رنگ نمونه های متیل اورانژ بعدو ۱۲۰ دقیقه تحت لامپ UV(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱)
۴۸
شکل ۴-۱۱- نمودار کاهش تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۲۲)
۵۰
شکل ۴-۱۲- نمودار درصد حذف تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۲۲)
۵۰
شکل ۴-۱۳- نمودار کاهش تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۴۷۴۱)
۵۲
شکل ۴-۱۴- نمودار درصد حذف تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۴۷۴۱)
۵۲
شکل ۴-۱۵- نمودار کاهش تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۷۳)
۵۳
شکل ۴-۱۶- نمودار درصد حذف تری هالومتان ها – زمان (غلظت (µg/l) ۷۳)
۵۴
شکل ۴-۱۷- نمودار کاهش تری هالومتان – زمان (غلظت (µg/l) ۹۶)
۵۵
یازدهم
فهرست جداول
عنوان
صفحه
جدول ۲-۱- جدول ۲-۱: استانداردها و رهنمود های مربوط به THMs(µg/l ) در نواحی مختلف جهان
۱۱
جدول ۲-۲- خصوصیات بعضی از نیمه رساناهای شناخته شده
۱۷
جدول ۲-۳- خصوصیات بعضی از نمونه های تجاری TiO۲
۲۴
جدول ۲-۴- خصوصیات برخی از TiO۲ های تجاری
۲۴
جدول ۲-۵- خصوصیات میکروکریستالهای ساخته شده TiO۲
۲۴
جدول ۴-۱- جدول ۴-۱- مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۵و تحت اثر لامپ UV)
۴۳
جدول ۴-۲- جدول ۴-۲- مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱۰و تحت اثر لامپ UV)
۴۵
جدول ۴-۳- جدول ۴-۳- مقدار جذب متیل اورانژ در طول موج nm۴۶۰(غلظت متیل اورانژ (mg/l) ۱۰و تحت اثر لامپ UV)
۵۱
جدول ۴-۴- جدول ۴-۴- در صد حذف ترکیبات تری هالومتان نسبت به زمان(غلظت (µg/l) ۲۲)
۵۲
جدول ۴-۵- در صد حذف ترکیبات تری هالومتان نسبت به زمان(غلظت (µg/l) ۴۷
۵۴
جدول ۴-۶- در صد حذف ترکیبات تری هالومتان نسبت به زمان(غلظت (µg/l) ۷۳)
۵۶
جدول ۴-۷- در صد حذف ترکیبات تری هالومتان نسبت به زمان(غلظت (µg/l) ۹۶)
۵۵
جدول ۴-۸- در صد حذف ترکیبات تری هالومتان نسبت به زمان(غلظت (µg/l)۶۴،۸۸،۱۶۴)
۵۶
جدول ۴-۹- آنالیز واریانس غلظت نهایی- غلظت اولیه(ترکیبات تری هالومتان)
۵۷
جدول ۴-۱۰- مدل رگرسیون
۵۸
جدول ۴-۱۱- نتایج آزمون Anova
۵۸
جدول ۴-۱۲- بررسی ضرایب موجود در رابطه
۵۸
جدول ۴-۱۳- نتایج آزمون Npar Test
۵۹
جدول ۴-۱۴- آنالیز واریانس زمان ماند در بازدهی سیستم
۵۹