KFUPM ePrints

Laser Induced Photocatalytic Applications of Nanoscale Materials for Degradation of Dyes and Phenol

Hayat, Khizar (2011) Laser Induced Photocatalytic Applications of Nanoscale Materials for Degradation of Dyes and Phenol. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
6Mb

Arabic Abstract

تتناول هذه الدراسة إنتاج المواد النانوية النقية والملقحة باستخدام طرق كيميائية ثم توصيفها وتطبيقاتها. المواد النانوية مثل اكاسيد الزنك و اكاسيد النيكل و اكاسيد التنجستن انتجت خلال الدراسة بواسطة طرق الترسيب. هذه المحفزات اشباه الموصلات تم تلقيحها بطريقة التلقيح أو الاشباع الكيميائية في أوساط سائلة. تأثير الظروف التفاعلية المختلفة مثل درجة الحرارة على حجم المواد المنتجة تم دراسته. تركيب وشكل المواد المنتجة تم توصيفه باستخدام ميكرسكوب الانتقالات الالكترونية عالي الدقة وجهاز ميكرسكوب الفحص الالكتروني وجهاز تشتت اشعة اكس. اوضحت النتائج ان حجم المواد النانوية المنتجة تتراوح ما بين 7 الى 50 نانو متر.هذه النتائج تتفق مع معدل حجم المواد كما تم قياسه باشعة اكس وحسابة باستخدام معادلة شرر . تم تطبيق فعالية هذه المواد كمواد حفازة واستخدامها في تفكيك مواد ملوثة سامة مثل محاليل الاصباغ والفينول تحت اشعة الليزر. تمت دراسة تاثير متغيرات عملية متعددة مثل درجة الحرارة وكمية المواد المستخدمة للتلقيح وطاقة الليزر وتركيز او كمية الحفازات ودرجة حموضة المحاليل وزمن التعريض على معدل التفكيك . اوضحت النتائج ان الليزر حفز عملية التفكيك وبينت ان الطريقة فعالة جدا. تمت دراسة ميكانيكية التفكيك ايضا واوضحت النتائج ان متغيرات مثل درجة الحموضة والمواد المؤكسدة ودرجة الحرارة تلعب دورا هاما في التفكيك. كل هذه العوامل تمت دراستها ودراسة تاثيرها على التفكيك الضوئي للاصباغ في المحاليل بتراكيز مختلفة.

English Abstract

This Ph.D. dissertation deals with the photocatalytic degradation of toxic dyes and phenol in aqueous suspension of pure and doped semiconductor metal oxides. The nanoparticles such as Pure WO3, ZnO and NiO were synthesized by precipitation and sol gel while noble metal doped semiconductor oxides were prepared using wet incipient impregnation method. The synthesized nanomaterials were characterized by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD). These studies revealed that the synthesized metal oxide nanoparticles were having the range of 7 to 50 nm. The nano-catalysts were applied for removal of carcinogenic organic pollutants (phenol and dyes). The effect of different experimental parameters like calcination temperature, dopants content, laser energy, catalyst concentration, pH and exposure time on photo-catalytic removal of dyes and phenol from aqueous solutions was investigated. The experimental results demonstrated that various parameters mentioned above have strong influence on the photocatalytic degradation process of dyes and phenol. The reaction kinetics for these degradation processes was also discussed.



Item Type:Thesis (PhD)
Date:15 January 2011
Date Type:Completion
Subjects:Chemistry
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Creators:Hayat, Khizar
Email:khizar@kfupm.edu.sa
Committee Advisor:Khaled, Mazen
Committee Co-Advisor:Gondal, M. A.
Committee Members:Abulkibash, Abdullah and El-Ali, Bassam and Ahmed, Shakeel
ID Code:136393
Deposited By:KHIZAR HAYAT
Deposited On:02 Feb 2011 11:42
Last Modified:24 Nov 2014 10:44

Repository Staff Only: item control page