بررسي تأثير غلظت هاي مختلف ماده فعال سطح CTAB بر رفتار فوتوكاتاليستي سولفيد روي مزومتخلخل

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش نانو كريستال¬هاي سولفيد روي مزومتخلخل با استفاده از پيش ماده¬هاي نيترات روي و سولفيد سديم، به كمك ماده فعال سطح ستيل تري متيل آمونيوم برومايد (CTAB) از طريق سونوشيمي سنتز شده است. مشخصه¬يابي نمونه¬ها به كمك نتايج الگوهاي تفرق اشعه ايكس(XRD)، طيف سنجي مادون قرمز (FTIR)، طيف سنجي نفوذي (DRS)، تصوير ميكروسكوپ الكترون روبشي نشر ميداني (FESEM)، تصاوير ميكروسكوپ الكترون عبوري (TEM) و نتايج جذب و واجذب نيتروژن انجام شده است. مطابق با نتايج، شكل گيري محصول جانبي فرآيند سنتز، سديم نيترات (NaNO3)، نقش برجسته-اي بر آرايش مزوحفرات در ساختار نهايي دارد. حضور اين محصول فرعي، همراه با حلاليت پايين سولفيد سديم (Na2S) در اتانول، موجب تشكيل¬ مزوحفرات و افزايش مساحت سطح نمونه¬ها مي¬شود. همچنين مشاهده مي¬شود كه عليرغم حلاليت محدود سولفيد سديم در اتانول، جرم جامد سولفيد روي در ساختار نهايي با مقدار استوكيومتري واكنش مطابقت دارد. درطي فرآيند سنتز، امواج التراسونيك به شكل¬گيري حفراتي با ابعاد كوچك و همچنين افزايش سنتيك واكنش¬ها كمك مي¬كند. علاوه بر اين، تأثير حضور غلظت¬هاي مختلف از ماده فعال سطح CTAB درون حلال اتانول، بر ساختار نهايي و رفتار فوتوكاتاليستي نمونه¬ها تحقيق شده است. مطابق با نتايج، افزايش غلظت ماده فعال سطح CTAB، موجب ريز شدن نانوكريستاليت¬ها و افزايش كرنش شبكه¬اي در ساختار سولفيد روي مي¬شود. در اين تحقيق، سعي شده است تا مكانيزم ريز شدن كريستاليت¬هاي سولفيد روي مورد بررسي قرار گيرد. همچنين، مطالعه بر روي قابليت جذب و عملكرد فوتوكاتاليستي نمونه¬ها تحت تابش پرتوهاي فرابنفش، برحسب مقدار حذف متيلن بلو از محلول آبي صورت گرفته است. افزايش غلظت ماده فعال سطح موجب بهبود رفتار فوتوكاتاليستي نمونه¬ها شده است. اين نتايج با استفاده از مقادير گاف انرژي، زاويه تماس قطرات آب با سطح نمونه¬ها، مساحت سطح نمونه¬ها و شدت باندهاي C-H تحليل شده¬اند. سرانجام مكانيزمي ساده پيشنهاد مي¬شود تا رفتار نوري سولفيد روي مزومتخلخل براي حذف متيلن بلو از محلول آبي را تشريح نمايد.

193367

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي نانوفناوري - نانو مواد

دكتر حسين بنا متجدد امروز