مشخصه‌یابی نانوکامپوزیت Fe3O4/TiO2 با ساختار هسته/پوسته سنتز شده به روش اولتراسونیک و بررسی خواص فوتوکاتالیستی آن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد و سرامیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 دپارتمان مهندسی مواد و شیمی، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، بوئین زهرا، ایران

چکیده

در این کار تحقیقاتی، نانوکامپوزیت فوتوکاتالیستی مغناطیسی Fe3O4/TiO2 دارای ساختار هسته/پوسته با موفقیت به روش سونوشیمیایی تهیه گردید. بدین منظور، نانوذرات اکسید آهن (II، III) به عنوان هسته مغناطیسی نرم در این نانوکامپوزیت به روش هم‌رسوبی شیمیایی با استفاده از دستگاه اولتراسونیک و با نسبت مولی Fe3+/Fe2+ برابر یک و نیم، تحت اتمسفر گاز نیتروژن آماده گردید. پوشش‌دهی تیتانیا بر روی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از پیش‌ماده تترابوتیل اورتوتیتانات و به کمک دستگاه اولتراسونیک انجام شد. نانوساختارهای تهیه شده با استفاده از FTIR، XRD، FESEM، TEM، EDX و VSM مشخصه‌یابی و مطالعه شدند. بررسی نتایج حاصل از TEM تشکیل نانوساختار هسته/پوسته را در کامپوزیت Fe3O4/TiO2 تهیه شده تایید نمود. نتایج آنالیز خواص مغناطیسی نشان داد که پوشش‌دهی تیتانیا بر روی نانوذرات اکسید آهن، مغناطش اشباع را کاهش داده است. خواص فوتوکاتالیستی نانوساختار Fe3O4/TiO2، تحت تابش نور ماورای بنفش و به کمک رنگ متیلن آبی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از آن بود که نانوکامپوزیت Fe3O4/TiO2 بدست آمده، خاصیت فوتوکاتالیستی دارد و با کمک فرآیند جدایش مغناطیسی قابل بازیابی است. تخریب رنگ متیلن آبی در حضور پودر فوتوکاتالیستی سنتز شده، تقریبا 61% در مدت زمان min 90 تابش نور UV بود.

کلیدواژه‌ها