Παρασκευή και μελέτη προηγμένου νανοδομημένου φωτοκαταλύτη σε λειτουργία ρευστοποιημένη κλίνης

Αρνόκουρος, Γιώργος; Arnokouros, Giorgios

dc.contributor.author	Αρνόκουρος, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Arnokouros, Giorgios	en
dc.date.accessioned	2020-05-04T08:02:10Z
dc.date.available	2020-05-04T08:02:10Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50362
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18060
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Φωτοκατάλυση	el
dc.subject	Photocatalysis	en
dc.subject	Διοξείδιο του τιτανίου	el
dc.subject	Ορατό φως	el
dc.subject	Ρευστοποιημένη κλίνη	el
dc.subject	Υπεριώδης ακτινοβολία	el
dc.subject	Titanium dioxide	en
dc.subject	Visible light	en
dc.subject	Fluidized bed	en
dc.subject	UV radiation	en
dc.title	Παρασκευή και μελέτη προηγμένου νανοδομημένου φωτοκαταλύτη σε λειτουργία ρευστοποιημένη κλίνης	el
dc.contributor.department	ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φωτοκατάλυση	el
heal.classification	Photocatalysis	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-09-27
heal.abstract	Η τιτανία αποτελεί ένα από τα πιο ευρέως μελετούμενα και ενδιαφέροντα υλικά στο χώρο της φωτοκατάλυσης τα τελευταία χρόνια και αποτελεί σημαντικό στοιχείο μελέτης λόγω του μεγάλου φάσματος δυνατοτήτων και εφαρμογών της. Οι τομείς που εφαρμόζεται κυρίως αποτελούν περιβαλλοντολογικές εφαρμογές όπως η αποικοδόμηση ρύπων, ο καθαρισμός αποβλήτων του νερού και η μείωση μικροβιακών παραγόντων. Ειδικότερα, στην παρούσα εργασία μελετάται μια εναλλακτική ιδέα της χρήσης της τιτανίας, όχι στη συνήθη μορφή σκόνης, αλλά ακινητοποιημένη σε ένα βιοπολυμερές, το οποίο με κατάλληλη επεξεργασία αποκτά σφαιρική μορφή, που αποκαλείται ‘’bead’’ (χάντρα-σφαιρίδιο), το οποίο παρουσιάζει αρκετά πλεονεκτήματα. Στόχος της ιδέας αυτής είναι η ευκολότερη χρήση και επαναχρησιμοποίηση του καταλύτη καθώς και η δυνατότητα τροποποίησης του για καλύτερες ιδιότητες.Στο πλαίσιο λοιπόν της παρούσας διπλωματικής αναπτύχθηκε, επιτυχώς, μια μορφή ακινητοποιημένου φωτοκαταλυτικού συστημάτος, με χρήση βιοπολυμερούς. Η βιοπολυμερική μήτρα (αλγινικό νάτριο) χρησιμοποιήθηκε ως βάση για να διασκορπιστούν και να σταθεροποιηθούν τα νανοσωματίδια ενός εμπορικού φωτοκαταλύτη (Degussa P25 TiO2), η οποία μετά την απομάκρυνσή της, μέσω θερμικής επεξεργασίας, (πυρόλυση-pyrolysis), ο οποίος διαμορφώθηκε σε προηγμένο φωτοκαταλυτικό σύστημα υπό μορφή σφαιριδίων (beads) μεγέθους 0,5-1 mm. Για την περαιτέρω ενίσχυση της καταλυτικής δράσης του φωτοκαταλύτη αναπτύχθηκαν και ακινητοποιήθηκαν στο φωτοκαταλύτη νανοσωματίδια Cu.Ο χαρακτηρισμός του υλικού πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ποροσιμετρία υγρού αζώτου (LN2) στους 77 K, περίθλαση ακτίνων-Χ σε σκόνη (XRD), μικροσκοπία σάρωσης ηλεκτρονίων (SEM) και φασματοσκοπία Raman. Η πειραματική μελέτη της φωτοκαταλυτικής δραστικότητας του υλικού εφαρμόστηκε σε πιλοτική ρευστοποιημένη κλίνη, όπου μετρήθηκε η φωτοκαταλυτική διάσπαση ενός πρότυπου οργανικού ρύπου (Methyl Orange, ΜΟ), τόσο σε περιβάλλον πλήρους συσκότισης όσο και με UV ακτινοβολία. Τα δείγματα από την πειραματική διαδικασία μετρώνται με τη βοήθεια της UV-Vis φασματοφωτομετρίας και από τα 6 αποτελέσματα διεξάγονται συμπεράσματα για τη ροφητική και τη φωτοκαταλυτική ικανότητα του υλικού μας, καθώς και για τις πειραματικές παραμέτρους, που εξετάστηκαν (αρχική συγκέντρωση ρύπου, μέγεθος beads, συγκέντρωση καταλύτη κ.α.). Ο σχεδιασμός των πειραμάτων βασίστηκε στη στατιστική ανάλυση σχεδιασμού πειραμάτων χρησιμοποιώντας μία από τις πιο γνωστές μεθόδους, τη μέθοδο Taguchi, με στόχο τη μείωση του όγκου πειραμάτων χωρίς να μειωθεί το εύρος μελέτης ή η ποιότητα και αξιοπιστία τους.	el
heal.advisorName	Μπεάζη-Κατσιώτη, Μαργαρίτα	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Φιλιππόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μπεάζη-Κατσίώτη, Μαργαρίτα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	127 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false