بررسی اثر سریا بر رفتار فازی و خواص فوتوکاتالیستی نانوتیتانیای کلوئیدی و پلیمری

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 10، دوره 30، شماره 1 - شماره پیاپی 19، 1397، صفحه 111-120   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v30i1.55177

نویسندگان

حسین سرپولکی^{* 1}؛ وحیده تاجر کجینه باف²؛ حمیرا حیدری بروجنی³

¹دانشگاه علم و صنعت

²آزاد اسلامی- تاکستان

³علم و صنعت

چکیده

تیتانیا یکی از بهترین فوتوکاتالیست­هایی است که با پوشش آن بر ‌کره‌های سیلیسی و همچنین با اضافه کردن افزودنی می‌توان خاصیت فوتوکاتالیستی آن را بهبود بخشید. در این تحقیق به‌صورت جداگانه سل تیتانیا یک‌بار به روش‌ کلوئیدی و بار دیگر به روش پلیمری ‌تهیه شد. به منظور تهیه سل تیتانیا از تترا ایزوپروکساید تیتانیوم، ایزوپروپانول، آب دی‌یونیزه، اسید نیتریک و اسید کلریدریک به ‌عنوان مواد اولیه استفاده گردید. سل تیتانیای دپ شده با سریم با نسبت‌های متفاوت 05/0، 1/0 و 15/0 به دو روش متفاوت آماده‌سازی شد و خواص آن‌ها مورد ‌بررسی قرار گرفت. خواص نمونه‌ها با استفاده از پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیت­های تیتانیا-سریا بر پایه میزان تخریب متیلن بولو در حضور امواج فرابنفش بررسی و قابلیت جداسازی متیلن بولو از محلول آبی نیز با استفاده از دستگاه طیف‌سنجی فرابنفش تعیین گردید. با توجه به نتایج بدست‌آمده، نمونه‌های تیتانیا-سریای تهیه‌ شده به روش پلیمری نسبت به تیتانیای خالص فعالیت فوتوکاتالیستی بهتری از خود نشان دادند. راندمان فوتوکاتالیستی از 39/67 درصد برای تیتانیای پلیمری خالص به 39/81 برای تیتانیای پلیمری دپ شده توسط سریم با نسبت مولی سریم به تیتانیوم برابر 05/0 افزایش یافت. راندمان فوتوکاتالیستی برای نمونه­هایی با نسبت سریم به تیتانیوم 1/0 و 15/0، به ترتیب برابر 25/80 و 34/79 محاسبه شد. تیتانیای کلوئیدی دپ ‌شده با سریم نیز در زمان‌های اول تابش فعالیت فوتوکاتالیستی بیش­تری نسبت به تیتانیای خالص از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

نانو تیتانیا؛ سریا؛ خاصیت فوتوکاتالیستی؛ سل ژل

سایر فایل های مرتبط با مقاله

10-sarpoolaki.pdf

مراجع

1. Ullah S., Ferreira-Neto E. P., Pasa A.A., Alcântara C.C.J., Acuña J.J.S., Bilmes S.A., Martinez Ricci M.L., Landers R., Fermino T.Z., Rodrigues-Filho U.P., "Enhanced photocatalytic properties of core-shell SiO2-TiO2 nanoparticles", Applied Catalysis B Environmental, Vol. 179, pp. 333-343, (2015).

2. Tan Y.N., Wong C.L., Mohamed A.R., "An Overview on the Photocatalytic Activity of Nano-Doped-TiO2 in the Degradation of Organic Pollutants", ISRN Material Science, Vol. 2011, pp. 1-18, (2011).

3. Magesh G., Viswanathan B., Viswanath R.P., Varadarajan T.K., "Photocatalytic behavior of CeO2-TiO2 system for the degradation of methylene blue", Indian Journal of Chemistry, Vol. 48, No. 4, pp. 480-488, (2009).

4. Li F.B., Li X.Z., Hou M.F., Cheah K.W., Choy W.C.H., "Enhanced photocatalytic activity of Ce3+-TiO2 for 2-mercaptobenzothiazole degradation in aqueous suspension for odour control", Applied Catalysis A, Vol. 285, No. 1-2, pp. 181-189, (2005).

5. Malik A., Hameed S., Siddiqui M., "Influence of Ce Doping on the Electrical and Optical Properties of TiO2 and Its Photocatalytic Activity for the Degradation of Remazol Brilliant Blue R", International Journal of Photoenergy, Vol. 2013, pp. 1-9, (2013).

6. Yang H., Zhang K., Shi R., Tang A., "Sol-Gel Synthesis and Photocatalytic Activity of CeO2 /TiO2 Nanocomposites", Journal of American Ceramics Society, Vol. 90, No. 5, pp. 1370-1374, (2007).

7. تاجر کجینه‌باف و.، سرپولکی ح.، محمدی ت.، "بررسی مقایسه‌ای رفتار حرارتی و فازی تیتانیای نانوساختار سنتز شده از سل‌های کلوئیدی و پلیمری"، هشتمین کنگره سرامیک ایران، ص. 712-705، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، (1390).