تهیه، شناسایی و بررسی ویژگی های فوتوکاتالیتیکی نانوذرات TiO2-ZnO

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

حمیدرضا آقابزرگ ¹ , سیده نسترن تقدیمی پور ² , حسین آقابزرگ ³

1 - پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
2 - دانشکده شیمی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
3 - دانشکده شیمی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1390/03/01 تاریخ پذیرش : 1390/05/01 تاریخ انتشار : 1390/06/01

کلید واژه: تیتانیا, فنل, روی اکساید, فوتوکاتالیست,

چکیده مقاله :

تیتانیم دی اکساید به دلیل قابلیت های کاربردی آن مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار دارد. نانوذرات TiO2 به عنوان یک فوتوکاتالیست مناسب برای از بین بردن گروهی از آلاینده های آلی مطرح شده اند. دوپه کردن TiO2 با فلزاتی مانند Ag، Cu ،Fe و... موجب افزایش فعالیت فوتوکاتالیتیکی این ترکیب می شود. در این کار پژوهشی نانوذرات TiO2-ZnO با مقدار های متفاوت ZnO تهیه شده اند و فعالیت فوتوکاتالیتیکی آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات تهیه شده با روش های پراش پرتو تجزیه عنصری (EDX) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شناسایی شده اند. نتیجه های به دست آمده از الگوهای پراش پرتو X نمونه های تهیه شده نشان می دهد که دوپه شدن TiO2 در ZnO وZnO در TiO2 به خوبی انجام شده است. تصویرهای SEM نمونه ها نشان می دهند که نانوذرات تهیه شده از همگونی خوبی برخوردارند و اندازه ذرات در تمام نمونه ها کمتر از 100 نانومتر است. همچنین با افزایش نسبت ZnO اندازه نانوذرات افزایش می یابد که این موضوع با الگوهای پراش پرتوX آن ها نیز هم خوانی دارد. نانوذرات TiO2-ZnO با نسبت مولی 10 : 90 فعالیت فوتوکاتالیتیکی بیشتری را نسبت به TiO2 وZnO خالص در تخریب فنل تحت پرتودهی UV از خود نشان می دهند.

منابع و مأخذ:

[1] Wu,Y.; Wu,X.; Zhang, L.; CHINA PARTICULOGY; 1, 262-265(2003).
[2]Sasaki, T.; Koshizak, N.; Journal of Science and Technology; 19, 733-736 (2000).
[3]Ghorai, T.K.; Biswas, S.K.; Pramanik, P.; Applied Surface Science 254, 7498-7504 (2008).
[4]Young Kim, J.; Bun Choi, S.; Hong Noh, J.; Langmuir; 25, 5348-5351(2009).
[5]AbdelAal, A.; Barakat, M.A.; Mohamed, R.M.; Applied Surface Science; 254, 4577-4583(2008).
[6]Kolenko, Y. K.; Kovnir, A.; Gavrilov, A.; Garshev, J.; Phys. Chem; 109, 20303-20309 (2005).
[7]Shaogui, Y.; Xie, Q.; Xinyong, L.; Phys. Chem. Chem. Phys; 6, 659-664 (2004).
[8]Houskova, V.; Stengl, V.; Bakardgieva, S.; Journal of Physics and Chemistry of solids; 69, 1623-1631(2008).
[9]Kasuga, T.; Hiramatsu, M.; Hoson, A.; Langmuir, 14, 3160-3163(1998)
[10]Nasre-Esfahani, M.; Habibi, M.H.; International Journal of Photoenergy Article ID 628713, 11 pages( 2008).
[11]Shi Wang, L.; Wei Xiao, M.; Jian Huang, X.; Journal of Hazardous Materials; 161, 49-54(2009).
[12] Zhang, H.; Yang, D.; Li, S.; Matterials letters; 59, 1696-1700(2005).
[13] Zhang, H.; Yang, D.; Li, S.; Nanotechnology; 15, 622-626(2004).
[14]Irimpan, L.; Krishnan, B.; Nampoori, V.P.N; Radhakrishnan, P; Optical Materials; 31, 361-365(2008).
[15]Zhi-Hao, Y.; Cheng-Chun, T.; Shou-Shan, F.; CHIN.PHYS.LETT; 18, 15-20(2001).
[16]Tian, J.; Chen, L.; Dai, J.; Wang, X.; Yin, Y.; Wu,P.; Ceramics International; 35, 2261-2270(2009).

[17] Rattanavoravipa, T.; Sagawa, T.; Yoshikawa, S.; Solar Energy Matterial& Solar Cells; 1445-1449(2008).
[18] Li, Y.; Sun, X.; Chem. Eur; 9, 2229-2238 (2003).
[19]Kyung, H.; Lee, J.; Chol, W.; Environ. Sci. Technol; 39, 2376-2382 (2005).
[20] Li, J.; Tang, Z.; Zhang, Z.; Electrochemistry Communication; 7, 62-67(2005).
[21] Torrente-Murciano, L.; Lapkin, A.; Bavykin, D.; Walsh, F.; Journal of Catalysis; 245, 272-278(2007).
[22]Wu, J.; Chen, G.; Lu, C.; Wu, W.; Nanotechnology; 19, 105702(2008).
[23]Yoon, J.; Sasaki, T.; Koshizaki, N.; Journal of Sol-Gel and Technology; 22, 115-123(2001).
[24] Hafez, H.; Materials Letters; 63, 1471-1471(2009).
[25] Suk Jang, J.; Gyu Kim, H.; International Journal of Hydrogen Energy; 33, 5975-5980(2008).
[26]Nahar, S.; Hasegawa, K.; Kagaya, S.; Science and Technology of Advanced Materials; 8, 286-291(2007).
[27]Irimpan, L.; Krishnan, B.; Nampoori, V.P.N; Radhakrishnan, P; Optical Materials; 31, 361-365(2008).
[28] Abou-Helal, M.; Seeber, O.; Applied Surface Science; 195, 53-62 (2002).
[29] Yu, J.; Zhao, X.; Zhao, Q.; Materials Chemistry and Physics; 69, 25-29 (2001).
[30] Zheng, S. K.; Wang, T. M.; Xiang, G.; Wang, C; Vacuum; 62, 361-366 (2001).
[31]Kaliwoh, N.; Zhang, J-Y; Boyd, W.; Applied Surface Science; 186, 241-245 (2002).
[32]Bessergenev, V. G.; Pereira, R. J. E.; Mateus, M. C.; International Journal of Photoenergy; 5, 99-105 (2003).