تهیه ی نانو ذرات au/tio2 و بررسی خواص فیزیکی آن

دی اکسید تیتانیوم (tio2 ) نیمه رسانایی است که به علت داشتن خواص فیزیکی جالب، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. جفت الکترون – حفره ی تولید شده در دی اکسید تیتانیوم عامل اصلی فعالیت فوتوکاتالیستی این نیمه رسانا محسوب می شود. افزایش طول عمر جفت الکترون – حفره ، بازدهی فوتوکاتالیستی آن را بالا می برد. یکی از راهکارهای موثر برای این عمل، اضافه کردن نانو ذرات فلزی مانند au ، ag ، pd ، pt می باشد. در این پایان نامه با استفاده از روش احیای شیمیایی نانو ذرات طلا را تولید و پس از طی فرآیندی نانو کاتالیست au/tio2 تهیه شد. خواص اپتیکی آن توسط طیف سنجی ماورای بنفش – مرئی (uv-vis) بررسی شد و ساختار آن توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس ( xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه های پودری را در سه درصد مختلفی از طلا (%0.5، %1، %1.5) تهیه کردیم.درآنالیزxrd پیک مشخصه طلا و دی اکسید تیتانیوم ظاهر شد و همچنین پیکهای تیز و باریک موجود نشان دهنده کریستالی بودن نانو مواد بودند. آنالیز sem این نمونه ها نشان داد که نمونه %1 طلا نانو ذراتی به مراتب منظم تر را تشکیل داده اند. برای آزمایش فوتوکاتالیستی از دستگاه فوتو رآکتور استفاده شد. در این دستگاه رنگ مورد آزمایش به همراه نانو ذرات au/tio2 ریخته شدودر حضور لامپ uv، تخریب رنگ با گرفتن طیف uv-vis بررسی شد.بررسی این طیفها نشان داد که نمونه %1 طلا بیشترین تخریب را داشته است. در گام دوم نمونه %1 درصد طلا با روش اسپری روی شیشه لایه نشانی شد و در سه دمای مختلف (400، 500، 600) درجه سانتیگراد پخت داده شد. از این سه نمونه طیف uv-vis گرفته شد و نمودار گاف انرژی آن رسم شد. طیفها نشان دادند که نمونه ای که در 500 درجه سانتیگراد پخت داده شده در طول موج بلندتری جذب داشته است و این نشان دهنده آنست که گاف انرژی آن نسبت به نمونه های دیگر کمتر است. گاف انرژی کمتر برابر است با پوشش دادن طول موج های بلندتر.