بررسی نانوذرات اکسید روی (ZnO) به عنوان کاتالیزور نوری خورشیدی
چکیده
آلاینده های آلی پایدار (POP) مواد شیمیایی مبتنی بر کربن هستند که در برابر تجزیه زیست محیطی مقاوم بوده و از طریق فرآیندهای تصفیه به طور کامل حذف نمی شوند. دوام آن ها می تواند به اثرات بهداشتی نامطلوبی بر حیات وحش و زندگی انسان منجر گردد. بدین ترتیب، فرآیند فتوکاتالیز خورشیدی به واسطه پتانسیل عظیم آن به عنوان یک فرآیند سبز و دوستدار محیط زیست در از بین بردن POP برای افزایش امنیت آب پاکیزه، توجه فزاینده ای را معطوف خود نموده است. در این زمینه، مشخص شده نانوساختارهای اکسید روی نامزدهای کاتالیزور نوری برجسته ای می باشند که در تجزیه نوری با توجه به هزینه کم، غیر سمی بودن و کارآمدی بیشتر آنان در جذب بخش بزرگی از طیف خورشیدی در مقایسه با دی اکسید تیتانیوم (TiO2) استفاده می گردد. ، با این حال جنبه های متعددی وجود دارند که برای توسعه بیشتر باید مد نظر قرار گیرند. هدف مقاله حاضر بررسی مکانیسم های تجزیه نوریPOP و پیشرفت های اخیر در روش های ساخت نانوساختاری اکسید روی از قبیل: تکنیک های دوپینگ یا ناخلص سازی، اتصال ناهمگن و اصلاح و نیز بهبود اکسید روی به عنوان یک کاتالیزور نوری می باشد. هدف دوم مطالعه حاضر، ارزیابی بی تحرک سازی سیستم کاتالیزور نوری و تعلیق ضمن بررسی چالش ها و چشم اندازهای آتی آنان می باشد.
1. مقدمه
در سالیان اخیر، اجرای احیاء و استفاده مجدد از آب به دلیل وقوع کمبود آب در نتیجه تغییرات اقلیمی و مدیریت ضعیف منابع آب به سرعت توجه جهانی را معطوف خود ساخته است (یعنی دسترسی محدود به منابع آب پاکیزه و تقاضای آب بیشتر از منابع موجود). دسترسی به آب پاکیزه به یک مشکل فزاینده در کشورهای برخوردار از رشد اقتصادی و جمعیتی جهان تبدیل گشته است [1]. یکی از محلول های جذاب در پاسخ به مسائل مربوط به آب، اجرای پروژه های احیاء و استفاده مجدد از فاضلاب برای اطمینان از توسعه و مدیریت پایدار آب می باشد. با این حال، هنوز نیز نگرانی هایی وجود دارند که از این واقعیت منشا می گیرند که آلاینده های آلی پایدار (POP) هنوز هم در آب تصفیه شده وجود دارند.
Abstract
Persistent organic pollutants (POPs) are carbon-based chemical substances that are resistant to environmental degradation and may not be completely removed through treatment processes. Their persistence can contribute to adverse health impacts on wild-life and human beings. Thus, the solar photocatalysis process has received increasing attention due to its great potential as a green and eco-friendly process for the elimination of POPs to increase the security of clean water. In this context, ZnO nanostructures have been shown to be prominent photocatalyst candidates to be used in photodegradation owing to the facts that they are low-cost, non-toxic and more efficient in the absorption across a large fraction of the solar spectrum compared to TiO2. There are several aspects, however, need to be taken into consideration for further development. The purpose of this paper is to review the photo-degradation mechanisms of POPs and the recent progress in ZnO nanostructured fabrication methods including doping, heterojunction and modification techniques as well as improvements of ZnO as a photocatalyst. The second objective of this review is to evaluate the immobilization of photocatalyst and suspension systems while looking into their future challenges and prospects.
1. Introduction
In recent years, implementation of water reclamation and reuse is gaining attention rapidly world-wide due to the water scarcity occurred as a result of climate change and poor water resource management (i.e. limited access to clean water resources and water demands exceed the available resources). Access to clean water is becoming an ever increasing problem in an expanding global economy and population countries [1]. One of the attractive solutions in response to water issues is implementation of wastewater reclamation and reuse projects to ensure a sustainable water development and management. However, concerns still arise from the fact that persistent organic pollutants (POPs) could still be present in treated water.
چکیده
1. مقدمه
2. مبانی و مکانیسم کاتالیز نوری اکسید روی
3. مواد نانوساختار اکسید روی
3.1. طبقه بندی اکسید روی
3.2. سنتز نانو ساختار اکسید روی
4. بهبود اکسید روی به عنوان کاتالیزور نوری
4.1. دوپینگ یا ناخالص سازی فلز ی/ غیر فلزی
4.2. جفت شدگی اکسید روی با دیگر نیمه هادی ها
4.3. جفت شدگی مولفه نانوکربن با اکسید روی
4.4. کنترل شکل و رشد کریستال
4.5. اصلاح سطح اکسید روی
5. مقایسه بی تحرک سازی کاتالیزور نوری و سیستم تعلیق
6. چشم اندازها و چالش های آتی
7. نتیجه گیری ها
ABSTRACT
1. Introduction
2. Fundamental and mechanism of zinc oxide photocatalysis
3. ZnO nanostructure material
3.1. Classification of ZnO
3.2. Synthesis of ZnO nanostructure
4. Improvement of ZnO as photocatalyst
4.1. Metal/non-metal doping
4.2. ZnO coupling with other semiconductors
4.3. Coupling of nanocarbon component to ZnO
4.4. Crystal growth and shape control
4.5. Surface modification of ZnO
5. Comparison of photocatalyst immobilization and suspension system
6. Future challenges and prospects
7. Conclusions
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه