Photocatalytic degradation of methylene blue by Pt/ZnO and Au/ZnO catalysts prepared by flame spray pyrolysis method

Pongsapak Pawinrat

dc.contributor.advisor	Joongjai Panpranot
dc.contributor.advisor	Okorn Mekasuwandumrong
dc.contributor.author	Pongsapak Pawinrat
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned	2012-05-28T06:47:57Z
dc.date.available	2012-05-28T06:47:57Z
dc.date.issued	2007
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19908
dc.description	Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2007	en
dc.description.abstract	ZnO nanopowders with various crystallite sizes (8.8-47.0 nm) and nanocrystalline Au-ZnO and Pt-ZnO catalysts have been prepared by flame spray pyrolysis (FSP) method and characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption, UV–vis spectroscopy, photoluminescence (PL), and transmission electron microscopy (TEM). Photodegradation of methylene blue (MB) was used to evaluate the photocatalytic performance of these powders. Commercial photocatalysts P25 and JRC were used for comparison purposes. The FSP-ZnO 47 nm exhibited the highest photocatalytic activity. Further increase of the ZnO crystallite size by annealing at high temperature, however, gradually decreased the photocatalytic activity of ZnO. The results suggest that there were competing effects of crystal quality, surface area, surface oxygen vacancies and surface defects on the photocatalytic activity of ZnO. However, ZnO with crystallite size ≥ 30 nm showed better performance than the commercial P25 and JRC TiO2 photocatalysts. In the case of Pt/ZnO and Au/ZnO prepared by FSP, the experimental results suggest for an optimum content of 3 wt.% Au/ZnO that gave the best photocatalytic performance for MB degradation. Pt/ZnO, on the other hand, showed poor photocatalytic activity compared to the undoped ZnO due to the different type of Fermi level equilibration with diameter and the different metal cluster sizes/density deposited on ZnO.	en
dc.description.abstractalternative	ผงตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์ออกไซด์ขนาดนาโนเมตรที่มีขนาดผลึกต่างๆกัน(8.8 – 47.0 นาโนเมตร) ตัวเร่งปฏิกิริยาทองซิงค์ออกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมซิงค์ออกไซด์ที่มีขนาดผลึกระดับนาโนเมตรถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิสและนำไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น เครื่องกระเจิงรังสีเอ็กซ์ (XRD), การดูดซับทางกายภาพด้วยไนโตรเจน (BET), อัลตร้าไวโอเลตและวิสิเบิลสเปกโทรสโกปี (UV-vis), อิเล็คตรอนสปินเรโซแนนซ์ (ESR), โฟโต้ลูมิเนสเซนซ์ (PL), อะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรสโกปี (AAS) และ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน(TEM) โดยใช้การย่อยสลายเมธิลีนบลูด้วยแสงเป็นตัวประเมินประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ทางการค้าเช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์ P25 และ JRC พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์ออกไซด์ที่มีขนาดผลึก 47 นาโนเมตรให้ความว่องไวสูงที่สุดและการเพิ่มขนาดของตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์ออกไซด์โดยการนำไปเผาที่อุณหภูมิสูงทำให้ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลง ผลที่ได้แสดงว่ามีผลของคุณภาพของผลึก พื้นที่ผิว ออกซิเจนวาเคนซีที่พื้นผิวและความบกพร่องของพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาต่อประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามเมื่อขนาดผลึกของตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์ออกไซด์มีขนาดใหญ่กว่า 30 นาโนเมตรจะให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายเมธีลีนบลูได้ดีกว่าทั้ง P25 และ JRC ในส่วนกรณีของทองและแพลทินัมซิงค์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิส ตัวเร่งปฏิกิริยาทองซิงค์ออกไซด์ที่มีทองอยู่ 3 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักจะให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายเมธีลีนบลูได้ดีที่สุด ในทางตรงกันข้ามตัวเร่งปฎิกิริยาแพลทินัมซิงค์ออกไซด์ไม่สามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการย่อยสลายเมธีลีนบลูให้ดีขึ้นจากเดิมเนื่องจากชนิดของความสมดุลระดับเฟอร์มิของโลหะทั้งสองชนิดแตกต่างกันและความแตกต่างของขนาด/ความหนาแน่นของกลุ่มโลหะที่ตกสะสมอยู่บนตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์ออกไซด์	en
dc.format.extent	4337096 bytes
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.language.iso	en	es
dc.publisher	Chulalongkorn University	en
dc.relation.uri	http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.1516
dc.rights	Chulalongkorn University	en
dc.subject	Catalysts	en
dc.subject	Platinum catalysts	en
dc.title	Photocatalytic degradation of methylene blue by Pt/ZnO and Au/ZnO catalysts prepared by flame spray pyrolysis method	en
dc.title.alternative	การย่อยสลายโดยใช้แสงของเมธิลีนบลูด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมซิงค์ออกไซด์และทองซิงค์ออกไซด์ที่สังเคราะห์โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิส	en
dc.type	Thesis	es
dc.degree.name	Master of Engineering	es
dc.degree.level	Master's Degree	es
dc.degree.discipline	Chemical Engineering	es
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University	en
dc.email.advisor	fchjpp@eng.chula.ac.th
dc.email.advisor	Okorn.M@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI	10.14457/CU.the.2007.1516