بررسي اثر دما و افزودني بر ريزساختار و خواص فوتوكاتاليستي نانوكامپوزيت بر پايه ي اكسيد روي و كالكوژنيد

كارشناسي ارشد

براي بهبود عملكرد فوتوكاتاليست¬ها از روش¬هايي مانند افزودن يون فلزي و ايجاد ساختارهاي ناهمگن استفاده مي¬شود. در بين ساختارهاي ناهمگن موجود، MoS2/ZnO يك فوتوكاتاليست جذاب مي¬باشد. تركيب MoS2 با ZnO، به دليل شكاف باند باريك آن، موجب بهبود خواص فوتوكاتاليستي ZnO مي¬گردد. بررسي اثر افزودني و تشكيل ساختار ناهمگن به صورت همزمان، بر خواص فوتوكاتاليستي MoS2 و ZnO نياز به مطالعات بيشتري دارد. در كار حاضر، ابتدا MoS2 به روش هيدروترمال سنتز شده¬است و يون Mg با درصدهاي مولي مختلف به آن افزوده شده¬است. در مرحله¬ي بعدي ZnO به روش رسوبي تهيه شد و يون Co با نسبت¬هاي مولي مختلف به آن افزوده شد. در نهايت نمونه¬هاي بهينه از هر گروه با يكديگر كامپوزيت شدند. اثر زمان، افزودن يون فلزي و تغيير منبع افزودني مورد بررسي قرار گرفت. آناليزهاي پراش پرتو ايكس (XRD)، تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR)، طيف¬سنجي رامان (Raman)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميدان (FE-SEM)، طيف¬سنجي DRS، جذب/ واجذب نيتروژن، طيف سنجي فوتولومينسانس و طيف سنجي نور فرابنفش- مرئي (UV-Vis) براي بررسي خواص نمونه¬ها استفاده شد. از نمونه¬هاي پودري براي آزمون فوتوكاتاليستي استفاده شد. بر اساس نتايج، ايجاد ساختار ناهمگن به طور چشمگيري موجب افزايش بازدهي تخريب مي¬شود. بازدهي تخريب نمونه¬هايي كه فقط آلاييده شده¬بودند بسيار كمتر از كامپوزيت بهينه بود. نمونه¬هاي MoS2 خالص و نمونه-هاي اصلاح شده¬ي آن داراي فاز 2H-MoS2 بودند و ZnO نمونه¬هاي آلاييده شده¬ي آن داراي فاز ورتزيت بودند. براي MoS2 تغيير زمان سنتز تفاوت چنداني ايجاد نمي¬كند، همچنين مقدار Mg بيش از نوع ماده اوليه¬ي آن بر خواص MoS2 اثرگذار است. افزودن Co به ZnO بر مورفولوژي و پاسخ نوري آن اثرگذار است و موجب تغييير مورفولوژي و افزايش جذب نور در ناحيه¬ي فرابنفش- مرئي مي¬شود. كامپوزيت بهينه 89% بازدهي تخريب طي زمان min 120 براي رنگ MB را به نمايش گذاشت.

210686

دانشگاه علم و صنعت ايران

ندارد

مهندسي مواد و متالورژي- سراميك

دكتر جعفر جوادپور- دكتر سيد محمد ميركاظمي