تهیه پایهء قالب نانولوله های خالص و آلائیدهء دی اکسید تیتانیم به روش الکتروفورتیک و بررسی خواص آن ها

در بخش اول این پایان نامه، نانو پودرهای آناتاز و روتایل دی اکسید تیتانیم (tio2) خالص و آلائیده به آهن به روش سل-ژل سنتز شد. فازهای آناتاز و روتایل به ترتیب در دماهای ?c400 و ?c750 (کمتر از دماهای گزارش شده توسط دیگر محققان) تشکیل شد. در بخش دوم پایان نامه حاضر، برای اولین بار ساخت نانولوله های دی اکسید تیتانیم?خالص و آلائیده به آهن با پایه ی قالب آلومینای نانومتخلخل به روش سل-ژل الکتروفورتیک انجام گرفت. به این ترتیب که قالب های آلومینای نانومتخلخل از طریق آندایزینگ دومرحله ای فویل آلومینیوم درون الکترولیت اسید فسفوریک با خلوص بالا به وسیله دستگاه آندایزینگ دستی تهیه شدند. مطابق رشد نانولوله های tio2، سل پایدار تیتانیم از طریق اصلاح رفتار هیدرولیز پیش ماده تیتانیم با اسید استیک تهیه شد. برای تولید نانولوله ها، با اعمال جریان الکتریکی dc، سل پیش ماده درون حفره های قالب رسوب داده شد. همچنین نانولوله های tio2 آلائیده به آهن با همین روش به طور موفقیت آمیزی ساخته شدند. سپس قالب های پر شده برای دست یابی به فاز مطلوب tio2 عملیات گرمائی شدند. بررسی های پراش اشعه ایکس (xrd) نشان داد که با انتخاب روش گرمادهی مناسب هر دو فاز خالص آناتاز و روتایل در نانولوله ها تشکیل شده اند. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ الکترون عبوری (tem) رشد منظم و یکنواخت نانولوله های خالص و آلائیده به آهن درون کانال های قالب را تائید کردند. همچنین بررسی های sem نشان داد که استفاده از قالب های آلومینای نانومتخلخل سبب تولید نانولوله های tio2 با حجم بسیار بالا می شود. سرانجام، حساسیت به گاز هیدروژن نانولوله های ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. از برتری روش ما در تولید نانولوله های tio2 از پایه قالب با تکنیک سل-ژل الکتروفورتیک می توان گفت که با توجه به امکان تولید قالب های آلومینای نانومتخلخل در ابعاد مختلف همانند قطر داخلی و ضریب لاغری، امکان تولید انواع نانولوله ها با ابعاد دلخواه از ماده tio2 خالص و آلائیده به آهن وجود دارد. افزون بر این، در این روش از رفتار نیم رسانایی آلومینا بهره گرفته می شود که بررسی های پیشین تاثیر مثبت آن را بر روی فوتوکاتالیزوری tio2 نشان می دهد. همچنین این روش از نظر اقتصادی ارزان بوده و با تجهیزات ساده آزمایشگاهی موجود امکان عملیاتی دارد.