بررسی دمای کلسینه‎شدن بر ویژگی ساختاری، نوری و فتوکاتالیستی نانوذرات مزومتخلخل تیتانیا

نویسندگان

  • بهزاد کوزه گر کالجی دانشیار و عضو هیات علمی دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مواد، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
  • مهتاب گرگانی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
چکیده مقاله:

 در این پژوهش، نانوذرات مزومتخلخل تیتانیم دی‌اکسید به روش سل‌ژل تهیه شد. اثر دمای کلسینه‎شدن بر ویژگی ساختاری، فتوکاتالیستی و نوری نانوذرات مورد بررسی قرارگرفت. از تترابوتیل اورتوتیتانات (TBT) به‌عنوان پیش ماده تیتانیم و از اتانول به‌عنوان حلال استفاده شد. از آزمون گرماوزن‎سنجی-تجزیه گرمایی تفاضلی (TG-DTA) برای انتخاب گستره مناسب دمایی کلسینه‎شدن، پراش پرتو ایکس (XRD) برای تعیین فازها، روش جذب سطحی هم‌دمای برونر-امت-تلر (BET) برای بررسی سطح ویژه و تخلخل نانوذرات، طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) برای بررسی ویژگی فتوکاتالیستی-نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای ریخت‌شناسی ذرات استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش دمای کلسینه‎شدن تا C° 550، تبدیل فازی آناتاز به روتایل انجام که حضور  این دو فاز بلوری موجب بهبود ویژگی فتوکاتالیستی شد. کاف انرژی ممنوعه نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید با افزایش دمای تهیه نمونه، کاهش یافت به‎گونه‎ای که از گستره نور فرابنفش به گستره نور مرئی منتقل شد. کاف انرژی ممنوعه تیتانیا به‎دست آمده در C° 350 برابر با 39/3 الکترون ولت بود که با افزایش دمای تهیه تا C° 550 به 08/3 الکترون ولت کاهش یافت. بالاترین درصد تخریب محلول رنگی تحت تابش نور فرابنفش مربوط به نمونه کلسینه‎شده در C° ۳۵۰ (57/33 درصد) و تحت تابش نور مرئی به نمونه کلسینه‎شده در C° ۵۵۰ (55/56 درصد) بود. نتایج به‌دست آمده از بررسی جذب سطحی ذرات حاکی از ساختار مزومتخلخل با حلقه پسماند نوع H4 و H2 به‎ترتیب برای نمونه‎های تهیه شده در ۳۵۰ و C° ۵۵۰ بود. میانگین قطر حفره‌ها برای نمونه‎های تهیه شده در ۳۵۰ و C° ۵۵۰ به ترتیب برابر 1/20 و 7/99 نانومتر بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان‎دهنده اندازه ذره‎های نمونه تهیه شده در C° 350 بین 25 تا30 نانومتر و برای نمونه تهیه شده در C° 550  بین 30 تا 45 نانومتر بود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مطالعه اثر دمای بازپخت بر ویژگی های ساختاری و مغناطیسی نانوذرات فریت Ni0.3Fe0.7Fe2O4

In this investigation nickel-cadmium ferrite nanoparticle with stoichiometric composition of Ni0.3Cd0.7Fe2O4 was synthesized by Sol-gel auto- combustion method. In order to study the effect of particle size on physical properties of samples, the powder samples was annealed at temperatures 350, 400, 450 and 500 ○ C for 3h. Structural, morphological and magnetic properties of samples were analyze...

متن کامل

تأثیر دمای پخت بر خواص ساختاری و نوری فریت بیسموتBiFeO3

چکیده در این مقاله، نانوذرات فریت بیسموت (BiFeO3) به روش سل-ژل تهیه شدند. برای پی‌بردن به گسترۀ دمایی پخت نانوذرات فریت بیسموت آنالیز توزین حرارتی (TGA) و آنالیز حرارتی تفاضلی(DTA) بر روی ژل خشک آن انجام شد. به‌منظور بررسی خواص ساختاری و نوری نمونه‌ها با استفاده از نتایج آنالیزهای حرارتیTGA و DTA عملیات پخت در دماهای 600، 650، 700، 750، 800 و °C850 انجام شد. سپس خواص ساختاری نمونه‌ها با آ...

متن کامل

اثر دمای بازپخت بر خواص اپتیکی و ساختاری نانوذرات ZnS

ZnS nanoparticles were synthesized by chemical precipitation method. As-prepared ZnS nanoparticles were found to be stabilized in the form of cubic phase. Cubic to hexagonal structural transformation was studied using X-ray diffraction (XRD). The effect of annealing temperature (100-700 ) on the band gap, particle size, and structural phase was investigated. Photoluminescence studies indicated ...

متن کامل

اثر دمای بازپخت بر ویژگی های ساختاری، اپتیکی و کاتالیستی نانوذرات فریت مس- روی

در این پژوهش، نانو ذرات cu0.5zn0.5fe2o4 به روش پیش ماده سیترات و بازپخت در 200، 400 و °c600 تهیه شدند. ویژگی­های ساختاری نمونه­ها به روش پراش پودری پرتو x و طیف­سنجی فروسرخ بررسی شدند. سرشتی­یابی ساختاری نمونه­ها با استفاده از نرم افزار x'pert و نرم­افزار fullprof شاهدی بر تشکیل ساختار مکعبی بی­حضور فاز ناخالصی است که با طیف­های ft-ir تأیید شده است. مقادیر اندازه­ی متوسط بلورک­ها و پارامتر...

متن کامل

اثر دمای بازپخت بر خواص اپتیکی و ساختاری نانوذرات zns

نانوذرات zns به روش رسوب شیمیایی در ابعاد nm 3-5 با استفاده از مهارکننده تیوگلیسرول(tg) در حلال متانول تحت اتمسفر ازت تهیه و در دماهای مختلف تحت بازپخت قرار گرفت. بررسی طیف xrd نمونه های مختلف نشان می دهد که با افزایش دمای بازپخت علاوه بر اندازه ذرات، ساختار بلوری نیز به تدریج از مکعبی به شش گوشی تغییر می کند که حاکی از ناپایداری ساختار مکعبی این گروه از نانوساختارهاست. طیف جذبی uv-vis حاصل از ...

متن کامل

بررسی اثر دمای کلسینه بر خواص ساختاری، ارتعاشی، نوری و رئولوژی نانوذرات زیرکونیا

در بین سرامیک های پیشرفته دی اکسید زیرکونیوم، zro2، یا زیرکونیا به سبب ویژگی های منحصر به فرد، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است. مقاومت شیمیایی بسیار خوب، دیرگدازی، رسانایی یونی، طبیعت پلی مورفی، استحکام مکانیکی خوب، مقاومت بالا در برابر ترک خوردن، سختی، رسانایی حرارتی کم به همراه ضریب انبساط حرارتی بالا و گاف انرژی وسیع، ثابت دی الکتریک بالا، پایداری حرارتی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارت...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 14  شماره 1

صفحات  69- 79

تاریخ انتشار 2020-05-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023