Share
تحضير و تشخيص انابيب الكاربون النانوية من بعض الكحولات و التطبيقات الضوئية == Synthesis and Characterization of Carbon Nanotubes from some Alcohols and Photo Applications
Author name:
غسان جاسم محمد علي
Supervisor name:
فلاح حسن حسين
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Science
Language:
English
University location:
Babylon
Abstract:
هذه الرسالة ركزت على تحضير انابيب الكاربون النانوية (CNTs) من انواع مختلفة من الكحولات (الايثانول, 1- بروبانول و 2- بروبانول) باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي للبخار(CVD) بوجود وعدم وجود العامل المساعد. العامل المساعد المستخدم في هذا التحضير هو الحديد المحمل على اوكسيد المغنيسيوم (Fe/MgO). | ظروف تجربة تحضير انابيب الكاربون النانوية تضمنت نوع المصدر الكاربوني و نوع الغاز الناقل و سرعة المرور و نوع الساند ونوع المحفز و حرارة النمو و زمن التحضير للنمو. تم الحصول على انابيب الكاربون النانوية من هذه الطريقة وباتباع هذه الضروف التي تضمنت : استخدام الكحولات كمصدر للكاربون في ثلاثة اشكال ( ايثانول, 1- بروبانول و 2- بروبانول). ان نوع المحفز والساند كانت مزيج من معدنين Fe/MgO عند نسبة ثابتة 1-10. ان وقت التحضير كان 1 : 30 ساعة, حرارة النمو كانت 750 درجة مئوية وان نوع الغاز الناقل كان النايتروجين مع سرعة مرور 100 مل\الدقيقة. | تقنيات مختلفة استخدمت لتشخيص انابيب الكاربون النانوية المحضرة. التقنيات المستخدمة هي انعكاس الاشعة السينية (XRD) و اطياف رامان و المجهر الالكتروني النافذ(STEM) و المجهر الالكتروني(SEM) ومجهر ايون الهليوم (HIM) و طاقة الاشعة السينية المتشتتة (EDX)و التحليل الوزني الحراري .(TGA) | التحليل بتقنية XRD و EDX استخدم للحصول على معلومات حول هيكل لانابيب الكاربون النانوية ومكونات العناصر الموجودة في العينة. استخدم مطياف رامان للتحقق من تكون انابيب الكاربون النانوية وكذلك جودة هذه الانابيب. تشير نتائج اطياف رامان الى انه تم الحصول على الحزم الرئيسية لانابيب الكاربون النانوية والتي تؤكد على تكون هذه الانابيب. تشير صور HIM وSEM و STEM الى ان انابيب الكاربون النانوية المحضرة لديها متوسط اعلى طول 10 مايكروميتر واقل قطر يتراوح بين 5-8 نانوميتر ومع عدد طبقات يتراوح بين 3-6 طبقة. | درست الفعالية الضوئية للعامل المساعد P25/CNTs باستخدام مركب الكوبال امين. العديد من العوامل العملية المؤثرة هي مثل وزن العامل المساعد المستخدم CNTs/TiO2 (175\5, 175\15, 175\25) ملغم و نوع الغاز المستخدم و مع تركيز 40 ppm من صبغة الكوبال امين. | هذا التفاعل يبين ان المزيج 15 و 175 ملغم من CNTs و P25 على التوالي اعطى افضل كفائة ازالة مقارنة مع المزيجين الاخرين وهو يتساوى مع كفائة ازالة P25 175 ملغم لوحده. | == This thesis focuses on the synthesis of carbon nanotubes (CNTs) from different types of alcohols (ethanol, 1-propanol and 2-propanol) via chemical vapor deposition (CVD) method in the presence and absence of catalyst. The catalyst used in the synthesis is iron loaded over magnesium oxide (Fe/MgO). | The conditions of experiment of synthesis CNTs include : type of carbon source, type of carrier gas, flow rate, type of support, type of catalyst, growth temperature and synthesis time of growth. CNTs were obtained from this method and by following these conditions which include : using alcohols as carbon source in three forms (ethanol, 1-propanol and 2-propanol). Type of catalyst and support were mixture of two materials Fe/MgO at fixed ratio 1 : 10. The synthesis time was 1.5 hr, growth temperature was 750 oC and the type of carrier gas was nitrogen gas with flow rate 100 ml/min. | Various experimental techniques were used for characterization of the synthesized CNTs. The techniques used are x-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning transmission electron microscopy (STEM), scanning electron microscopy (SEM), helium ion microscopy (HIM), energy dispersive x-ray (EDX) and thermo gravimetric analysis (TGA). XRD and EDX analysis were used to obtain information about structure of CNTs and the composition of elements in the sample. Raman spectroscopy was used to investigate the confirm of CNTs and the quality of the tube. The result of Raman spectra indicate that the main band of CNTs was obtained and which it investigates the confirm of CNTs. The STEM, SEM and HIM images indicate that the synthesized CNTs that has average highest length around 10 μ and lower diameters for synthesized CNTs ranged from 5-8 nm and with number of layers ranged from 3-6 layers for CNTs. | The photo-efficiency of P25/CNTs catalyst is studied using cobalamine as a model compound. The effect of several operation parameters, such as the effect the weight of the catalyst used P25/CNTs (175/5, 175/15, 175/25) mg, the type of gas used (air and nitrogen gas) and with 40 ppm of cobalamine dye. | This reaction shows that the mixture of 15 and 175 mg of CNTs and P25 respectively gave best removal efficiency as compared with the two mixture and equal to the removal efficiency of P25 (175 mg) alone |
