سنتز و اصلاح نانوبلورهای کربن نیترید گرافیتی (g-c3n4) و کاربرد آن در حذف فتوکاتالیزوری آلاینده دارویی

در تحقیق حاضر نانو ذرات کربن نیترید گرافیتی (g-c3n4) به روش تخریب حرارتی ملامین اصلاح شده با اسید استیک سنتز گردید و ویژگی نانوذرات سنتزی توسط آنالیزهای xrd و ft-ir تعیین شد. نانوبلورهای سنتزی برای حذف فتوکاتالیزوری آلاینده دارویی دیکلوفناک مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز xrd تشکیل ساختار بلوری g-c3n4 را تائید کرد و میانگین اندازه بلور مطابق با رابطه دبای-شرر برای نمونه­های اصلاح شده و اصلاح نشده به ترتیب 9 و10 نانومتر محاسبه شد. آنالیز ftir نمونه­های سنتزی وجود پیوندهای کربن – نیتروژن را در فوتوکاتالیست­های سنتزی نشان داد. نانوذرات سنتزی فعالیت فوتوکاتالیزوری خوبی در حذف آلاینده دیکلوفناک داشت. اثر غلظت­های مختلف اسید استیک در اصلاح نانوذرات سنتزی و نیز غلظت­های مختلف آلاینده دیکلوفناک و دوزهای مختلف نانوذرات سنتزی در حذف فوتوکاتالیزوری دیکلوفناک بررسی شد. نتایج نشان داد، نانو ذرات سنتزی اصلاح شده با اسید استیک m 25/0فعالیت فتوکاتالیزوری بیشتری داشت. اثر غلظت اولیه دیکلوفناک و دوز نانوکاتالیزورهای سنتزی در راندمان حذف فتوکاتالیزوری دیکلوفناک دارای شرایط بهینه بود و در شرایط بهینه در غلظت اولیه ppm40 دیکلوفناک و مقدار کاتالیزور g/l 5/1در مدت90 دقیقه 3/82 درصد از دیکلوفناک حذف شد.

synthesis and modification of g-c3n4 nanocrystals and application of them on the photocatalytic removal of pharmaceutical pollutants

herein, graphitic carbon nitride (g-c3n4) nanoparticles were synthesized by thermal decomposition of treated melamine with acetic acid and were characterized by x-ray diffraction (xrd) and fourier-transform infrared spectroscopy (ft-ir). the prepared nanocrystals were used to photocatalytic removal of diclofenac as a pharmaceutical pollutant. the crystal structure of the nanoparticles was confirmed by xrd and the average crystalline size of the modified and unmodified g-c3n4, was calculated by debye-scherrer equation about 9 and 10 nm, respectively. the ft-ir confirmed the presence of c-n groups in the synthesized photocatalysts. the prepared g-c3n4 nanoparticles exhibited a remarkable photocatalytic activity in the removal of diclofenac. the effect of acetic acid concentration on the nanoparticles modification, diclofenac concentration and catalyst dosage was investigated on the photocatalytic removal efficiency of diclofenac. the results show that the nanoparticles that modified by 0.25 mol/l acetic acid were demonstrated high photocatalytic activity. the diclofenac concentration and catalyst dosage had optimum condition and the removal efficiency of 82.3% within 90 min of irradiation time was observed for an initial concentration of 40 mg/l diclofenac and 1.5 g/l of catalyst under the optimum condition.