تخریب فتوکاتالیستی، مطالعه ویژگی‌های اپتیکی و نانوساختاری نانوذرات TiO2 با آلاییدگی نقره و گوگرد در فاز بلوری آناتاز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کاشان، ایران

2 گروه مهندسی، واحد تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، تنکابن، ایران

چکیده

در این پژوهش، سنتز و ساخت نانوذرات TiO2 با آلایندگی گوگرد و نقره به روش سل-ژل گزارش شده است. اندازه تنش، کرنش، دانسیته انرژی شکل یافته شبکه کریستالی با تحلیل مدل‌های مختلف ویلیامسون- هال و هالدر- وگنر مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده با استفاده از تکنیک‌های XRD، SEM، TEM، پراکندگی انرژی پرتو ایکس، FTIR، جذب پرتو فرابنفش- مرئی و جذب- واجذب گاز نیتروژن مطالعه و بررسی شد. آلاینده‌های استفاده شده پیک مشخصی که موید تشکیل فاز بلوری باشند در فاز آناتاز تشکیل شده ایجاد نکردند. تخریب فتوکاتالیستی چند نوع از آلاینده‌های شایع صنعت نساجی به نام‌های متیلن بلو، متیلن اورانژ و اوانس بلو در محلول آبی شامل نانوذرات و تحت تابش نور فرابنفش و یا نوری مرئی صورت پذیرفته است. فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده بر اساس تخریب و دکلره کردن رنگ‌ها میسر می‌گردد. حضور آلاینده‌هایی چون نقره و گوگرد در ماتریس نانوذرات، فعالیت فتوکاتالیستی، ویژگی‌های الکتریکی و اپتیکی را به دلیل تغییرات در ماتریس شبکه و افزایش مساحت موثر نانوذرات ارتقا می‌دهد. شکل و اندازه میانگین نانوذرات توسط SEM و TEM به صورت کروی و nm 30 برآورد شده است. جذب- واجذب نیتروژن و جذب UV برای تعیین گاف نواری، حجم حفرات، شکل حفرات و ضخامت لایه جذب شده و مساحت موثر حفرات بکار گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که نانوذرات سنتز شده بیشترین تاثیر را در تخریب رنگ اوانس بلو داشتند و گاف نواری نوری eV 82/2 برآورد گردید.

کلیدواژه‌ها