تهیه و بررسی نانو ذرات سه تایی نیم رسانا برای تولید هیدروژن

برخی نیم¬رساناهای سه¬تایی نانوساختار پایدار در مقابل خوردگی نوری از خانواده¬ی محلول¬های جامد کادمیم-روی-سولفید به روش هیدروترمال سنتز و عملکرد فوتوکاتالیستی آن¬ها جهت تولید هیدروژن (فوتوشکافت آب) بررسی شد. آزمایشات درون یک سامانه¬ی واکنش¬گاه نوری دست¬ساز با قابلیت کنترل دمایی انجام شد. بررسی¬ها نشان دادند افزودن ناخالصی¬های قلع و نیکل، عملکرد فوتوکاتالیتیکی نیم¬رسانا را افزایش داده و بیشترین میزان آزادسازی هیدروژن برای نیم¬رسانای آلیاژی دارای قلع و نقره مشاهده گردید. مطالعات طیف¬سنجی فرابنفش-مرئی بازتابی نفوذی نشان داد حضور نقره بدلیل بروز رفتار پلاسمونی باعث افزایش قابل توجه در جذب فوتون شده و لبه جذب به ناحیه¬ی مرئی (طول¬موج¬های بلندتر) جابجا می¬گردد. همچنین هم¬دماهای جذب-واجذب نیتروژن نشان دادند نیم¬رساناهای سنتزی از نوع مزومتخلخل (قطر حفره بین 2 تا 50 نانومتر) بوده و بیشترین سطح به این فوتوکاتالیست (دارای نقره و قلع) مربوط است. آنالیز طیف¬سنجی پرتو ایکس مبتنی بر تفکیک انرژی (eds) حضور همه عناصر آلیاژی را اثبات نمود و مطالعات پراش پرتو ایکس (xrd) تشکیل محلول جامد را مورد تایید قرار داد. بررسی¬های میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان گسیل (fe-sem) مشخص نمود نیم¬رسانای سنتزی دارای ساختار پیچیده¬ی نانویی است که از مجموعه¬ی نانوذرات، کُرات و صفحات تشکیل شده و سطح بزرگ نیم-رسانا و عملکرد خوب آن جهت آزادسازی فوتوکاتالیتیکی هیدروژن را توجیه می¬نماید