بررسي اثر سريا بر خواص و رفتار فوتوكاتاليستي تيتانيا-سيليكاي كلوئيدي

كارشناسي ارشد

چكيده تيتانيا يكي از بهترين فوتوكاتاليست¬هاي شناخته‌شده است كه با پوشش آن بر ‌كره‌هاي سيليسي و همچنين اضافه كردن افزودني مي‌توان خاصيت فوتوكاتاليستي آن را بهبود بخشيد. در اين تحقيق به‌صورت جداگانه سل تيتانيا يك‌بار به روش‌ كلوئيدي و بار ديگر به روش پليمري ‌تهيه شد. به منظور تهيه سل تيتانيا از تترا ايزوپروكسايد تيتانيوم، ايزوپروپانول، آب دي‌يونيزه، اسيد نيتريك و اسيدكلريدريك به ‌عنوان مواد اوليه استفاده شد. ميكروكره‌هاي سيليسي به روش استوبر ساخته شدند و از پيش‌ماده‌هاي تترا اتيل اورتوسيليكات، اتانول، آب دي‌يونيزه و آمونياك براي آماده‌سازي آن استفاده شد. اندازه كره‌هاي سيليسي در محدوده‌ي 500-200 ميكرومتر بدست آمد. از جمله عوامل موثر بر اندازه ذرات، تغيير دما، تغيير pH و تغيير غلظت واكنش‌دهنده‌هاست. سپس سل تيتانياي دوپ‌شده با سريا با نسبت‌هاي متفاوت 05/0، 1/0 و 15/0 به دو روش متفاوت آماده‌سازي شد و خواص آن‌ها مورد ‌بررسي قرار گرفت. در مرحله بعد، از طريق لايه¬نشاني چندمرحله‌اي سل تيتانيا –سريا به روش جذب الكترواستاتيك بر كره‌هاي سيليسي پوشش داده شد و خواص نمونه‌ها با استفاده از پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) بررسي شد. فعاليت فوتوكاتاليستي نمونه‌هاي تيتانيا- سريا، هسته-پوسته‌هاي تهيه‌ شده بر پايه ميزان تخريب متيلن آبي در حضور امواج فرابنفش بررسي و قابليت جداسازي متيلن آبي از محلول با استفاده از دستگاه طيف‌سنجي فرابنفش (UV-VIS) تعيين شد. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده، نمونه‌هاي تيتانيا-سرياي تهيه‌شده به روش پليمري نسبت به تيتانياي خالص فعاليت فوتوكاتاليستي بهتري از خود نشان دادند. راندمان فوتوكاتاليستي از 39/67 درصد براي تيتانياي پليمري خالص به 39/81 براي تيتانياي پليمري دوپ‌شده توسط سريا با نسبت مولي سريم به تيتانيوم برابر 05/0 بدست آمد. راندمان فوتوكاتاليستي براي نسبت سريم به تيتانيوم 1/0 و 15/0 به ترتيب برابر 25/80 و 34/79 محاسبه شد. راندمان فوتوكاتاليستي ميكروكره‌هاي پوشش داده شده توسط تيتانياي كلوئيدي دوپ‌شده با سريا نيز در زمان‌هاي اول تابش، فعاليت فوتوكاتاليستي بيشتري نسبت به تيتانياي خالص از خود نشان دادند. واژه‌هاي كليدي: تيتانيا، سيليكا، سريا، هسته-پوسته، خاصيت فوتوكاتاليستي، سل ژل، استوبر

189003

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر وحيده تاجر كجينه باف

سراميك

دكتر حسين سرپولكي