KFUPM ePrints

Photocatalytic Treatment of Aqueous Phase Pollutants using Modified TiO2

Chowdhury, Mohammad Monirul Islam (2010) Photocatalytic Treatment of Aqueous Phase Pollutants using Modified TiO2. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Restricted to Abstract Only until 09 October 2011.


Arabic Abstract

الأھداف الرئيسية لھذه الدراسة ھي البحث عن تأثيرثاني اكسيد التيتانيوم المعدل في أزالة الملوثات من المياة مثل ألأمونيا و الأمونيوم والسيانيد وذلك بأستخدام الطريقة الكھروضوئية والمياة المقطرة والمضاف لھا الملوثات في المختبر. أظھرت الدراسة أن أفضل أزالة للأمونيا من المياة كانت عند استخدام محفزات ثاني أكسد التيتانيوم والنافيون بنسبة 0.5 على التوالي وقد كان تركيز ألأمونيا 10 جزء : 1:1 وأيضا ثاني أكسيد التيتانيوم وثاني أكسد السيلكون بنسبة 1 بالمليون عند بداية المعالجة. كما أنة لوحظ أن للأزالة علاقة بدرجة الحموضة( ألأس الھيدروجيني) وأن أفضل أزالة للأمونيا تحققت عند درجة الحموضة 12 بدلا من 10 وذلك عند أستخدام نافيون وثاني أكسيد ألتيتانيوم. أن مما أوجدتة الدراسة أن المجموع الكلي لإزالة ألأمونيا ينقص تدريجيا بزيادة تركيز ألأمونيا كما وأنة بأستخدام ثاني أكسد السيلكون وثاني أكسيد التيتانيوم كمحفزات لأزالة ألأ مونيا والسيانيد من المياة الملوثة فأن نسبة ألأزالة بلغت 99 % بعد مرور 120 دقيقة من المعالجة . ومن المتوقع ان تسھم نتائج ھذه الدراسة في حل مشكلة إزالة ألملوثات العضوية ، وتعزيز الجھود البيئية لإزالتھا من مياه الصرف الصحي والصناعى.

English Abstract

Photocatalytic degradation (PCD) of aqueous phase pollutants was investigated using modified TiO2. The use of Nafion modified TiO2 and silica modified TiO2 resulted in increased NH4+/NH3 PCD compared to the plain TiO2. The ratio of 1:1 ml-Nafion- Solution/gm-TiO2 for Nf-TiO2 and 0.5:1 ml-Silica-Solution/gm-TiO2 for Si-TiO2 maximized the photocatalytic degradation (PCD) of NH4 +/NH3. The PCD trends were also noted to be a function of pH, and same as plain TiO2, Nafion modified TiO2 also showed higher NH4 +/NH3 removal efficiency at pH 12 compared to pH 10. However the role of electrostatic attraction, because of pH dependent speciation of NH4 +/NH3 and TiO2 surface sites, was found not to play any significant role and could not explain respective enhanced NH4 +/NH3 PCD at higher pH. Rather higher OH• radicals formation because of higher OH − ions concentration at elevated pH, was postulated to initiate the noted enhanced PCD at pH 12. Nevertheless for the silica modified TiO2 that showed enhanced NH4+/NH3 PCD was noted to have comparatively higher adsorption initiated substrate uptake at time zero, thus indirectly suggesting a possible role of adsorption in NH4+/NH3 PCD. Surface modification of TiO2 also yielded a better removal efficiency till 50 ppm NH4+/NH3, with Nf-TiO2 showing 19% and Si-TiO2 showing 7% more NH4+/NH3 removal, as compared to plain TiO2. However, the overall percent based NH4+/NH3 removal gradually reduced with any further increase in NH4+/NH3 concentration using both plain and modified TiO2 catalysts. For mixed NH4+/NH3 and CN─ systems, PCD rates were found to be comparatively faster for Si-TiO2 as compared to Nf-TiO2. Furthermore, approximately 99% of CN─ was also removed after 120 min. However, decrease in the overall NH4+/NH3 removal was noted as the CN─ concentration was increased (from 0 till 10 ppm) in the mixed systems. Furthermore, PCD of methylene blue (MB) using modified TiO2 samples also yielded successful removal.

Item Type:Thesis (Masters)
Date:09 October 2010
Date Type:Completion
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Chowdhury, Mohammad Monirul Islam
Committee Advisor:Muhammad, Vohra
Committee Members:Alaadin, A. Bukhari and Muhammad, H. Al-Malack and Mohammed S. Al-Suwaiyan, m.s and Allayla, R.
ID Code:136354
Deposited By:Mohammad Chowdhury (g200704910)
Deposited On:10 Oct 2010 10:46
Last Modified:30 Apr 2011 17:09

Repository Staff Only: item control page