تهیه فیلم های نازک نانوکریستال تیتانیوم دی اکسید دوپ شده با نقره به روش سل ژل و بررسی خواص فتوکاتالیزوری و ضد باکتری آنها

امروزه نانو مواد در زمینه های متنوع و فراوان مورد استفاده قرار می گیرد که دلیل آن خواص شیمی-فیزیکی منحصر به فرد آن ها می باشد. در بین این مواد معمولا نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (tio2) به عنوان فتوکاتالیزور نیمه رسانا استفاده می شود. تصفیه ی فتوکاتالیزوی آلاینده های آلی و اثر ضد میکروبی tio2 در دو دهه ی اخیر مورد بررسی قرار گرفته است. به هر حال، به دلیل شکاف انرژی بزرگ، بیشترین کاربرد آن در نور فرابنفش می باشد که در واقع استفاده از نور خورشید را محدود می کند. علاوه بر این بازترکیب سریع الکترون- حفره در tio2، باعث کاهش خاصیت فتوکاتالیزوی می شود. دوپ کردن فلزات مختلف باعث تغییر پاسخ دهی نانوذرات tio2 به ناحیه ی مریی و به حداقل رساندن باز ترکیب الکترون- حفره می شود. در این پژوهش، فیلم نازک کاملا شفاف نانو ذرات tio2 دوپ شده با نقره بر روی سطح شیشه به روش سل ژل تهیه شد و با افزودن مقادیر متفاوت پلی اتیلن گلیکول در محلول سل tio2، سطح فیلم نازک اصلاح شد. سپس تجزیه ی فتوکاتالیزوری آن بر روی متیل اورانژ و فنول، به عنوان آلاینده های آب و هم چنین تاثیر خاصیت ضد باکتری آن در تاریکی و در برابر نور مریی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از محلول سل باقیمانده پودر تهیه شد و خواص ضد باکتری آن در تاریکی و در برابر نور مریی مورد بررسی قرار گرفت. با دوپ شدن نقره خاصیت فتوکاتالیزوری فیلم نازک در تجزیه ی متیل اورانژ مقابل نور مریی و نور خورشید، بسیار بهبود یافت و بازده 97/38% تجزیه ی متیل اورانژ در برابر نور خورشید تنها در 3 ساعت به دست آمد. همچنین باعث تجزیه ی 94/19% متیل اورانژ در برابر نور مریی در مدت زمان 5 ساعت و تجزیه ی تجزیه 96/12% فنول را در برابر نور فرابنفش در مدت 6 ساعت گردید. مشخص شد لایه های نازک در عدم رشد باکتری escherichia coli بسیار موثر است. پودر های تهیه شده نیز اثر ضد باکتری خوبی بر روی باکتری های escherichia coli، shigella dysenteriae، staphylococcus aureus، salmonella paratyphi و candida albicans از خود نشان دادند. برای شناسایی نانو لایه و نانو ذرات تهیه شده از روش های پراش اشعه ی x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی sem))، طیف سنجی توزیع انرژی اشعه x (edx) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) استفاده گردید.