سنتز و مطالعه خواص گازوكروميك نانوساختارهاي اكسيد فلزي مختلط پايه موليبدن براي گاز H2S

دكتري تخصصي

چكيده: در اين پژوهش، نانوساختارهاي آمونيم فسفوموليبدات جانشين شده با نقره، نيكل و نقره/نيكل، (x=Ag, Ni) Ax(NH4)3-xPMo12O40.4H2O، با ساختار كگين به عنوان دسته‌اي از اكسيدهاي فلزي مختلط با استفاده از روش ساده و سريع مايكروويو در فاز جامد و نيز، واكنش مكانوشيميايي تهيه شدند. همچنين، نانوساختارهاي اكسيدهاي فلزي مختلط Ag6Mo10O33، Bi2MoO6 و Bi2Mo3O12 با روش مكانوشيميايي تهيه شدند. اوره و استاميد به عنوان عامل پيشران به منظور هدايت واكنش‌ها‌ به سمت تشكيل نانوساختارها به كار گرفته شدند. محصول‌هاي تهيه شده با تكنيك‌هاي FT-IR، XRD، SEM، TEM، ICP، CHN، EDX، UV-Vis DRS و XPS شناسايي شدند. براي بررسي اثر گازوكروميك، فيلم‌هايي از پلي‌اكسومتالات‌هاي تهيه شده با پخش كردن آن‌ها در آب به وسيله امواج فراصوت، پوشش‌دهي آن‌ها بر روي بستر شيشه‌اي و حرارت‌دهي در دماي °C 70 تهيه شدند. خواص گازوكروميك اين فيلم‌ها در برابر گاز H2S مورد بررسي قرار گرفت. براي سنجش اثر گازوكروميك، يك دستگاه نوري ساده ساخته شد كه اساس كار آن از طريق پيمايش تغييرات شدت نور عبور كرده از نمونه‌ها بر پايه تغيير رنگ آن‌ها در تماس با گاز H2S به صورت تغييرات ولتاژ مي‌باشد. فاكتور و زمان پاسخ‌دهي نمونه‌ها در مرحله رنگ‌پذيري در غلظت‌هاي مختلف گاز از 5 تا mg.L-1 100 محاسبه و نتايج مقايسه شدند. نتايج، افزايش فاكتور پاسخ دهي در حدود 93-85% با كاهش در زمان پاسخ‌دهي تا حدود 35-12 ثانيه را در مرحله رنگ‌پذيري نشان دادند. مرحله رنگ‌زدايي با استفاده از جريان اكسيژن عبور داده شده از روي H2O2 انجام و نمونه‌هاي تغيير رنگ داده به حالت اوليه خود برگشت داده شدند. تكرارپذيري عملكرد گازكروميك نمونه‌ها در چندين چرخه رنگ‌پذيري-رنگ‌زدايي انجام گرفت. يك مكانيسم احتمالي براي رفتار گازوكروميك نمونه‌ها در تماس با گاز H2S پيشنهاد گرديد. همچنين، اثر رطوبت نسبي (RH) بر ميزان پاسخ‌دهي نمونه‌ها در مرحله رنگ‌پذيري در غلظت ثابت mg.L-1 70 گاز H2S در دماي محيط مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه براي نمونه‌هاي نمك مختلط آمونيم فسفوموليبدات پاسخ‌دهي رنگ‌پذيري تا 50% تراز RH تقرييبا ثابت است در حالي‌كه با افزايش رطوبت نسبي به بالاتر از 50% ، كاهش در پاسخ‌دهي رنگ‌پذيري اين نمونه‌ها مي‌شود. تركيب Bi2MoO6 با يك ساختار لايه‌اي تمايل به جذب بالاتر رطوبت داشته و در RH بالاتر از 33% افت بالاتري از پاسخ‌دهي را نشان مي‌دهد. كه حساسيت بالاي اين تركيب به رطوبت را آشكار مي‌كند. واژه‌هاي كليدي: اكسيد فلزي مختلط، نانوساختار، گازوكروميك، واكنش مكانوشيميايي، مايكروويو، پلي‌اكسومتالات

189131

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي معدني

دكتر آزاده تجردي - دكتر اعظم ايرجي زاد