بررسي خواص فوتوكاتاليستي نانوكامپوزيت گرافين فوم-اكسيدروي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش به ‌منظور تهيه‌ي نانو كامپوزيت گرافين فوم-اكسيدروي، گرافين فوم به روش رسوب‌دهي بخار شيميايي و نانو ميله¬هاي اكسيد روي به روش حمام شيميايي سنتز شدند. گرافين فوم تحت تأثير غلظت¬هاي مختلف متان و دماهاي مختلف سنتز و بر روي خواص فوتوكاتاليستي نانو كامپوزيت¬هاي گرافين فوم- اكسيد روي مقايسه صورت گرفت. جهت بررسي تخريب فوتوكاتاليستي، كاتاليست¬هاي سنتز شده داخل محلول متيلن بلو قرار گرفت و تحت تابش نور مرئي ميزان درصد تخريب براي هر يك از كاتاليست¬ها به دست آمد. براي بررسي مورفولوژي و شكل نانو كامپوزيت آناليز SEM گرفته شد، تصاوير SEM نشان داد كه نانو ميله‌هاي اكسيدروي داراي قطري حدود 50 نانومتر هستند و در نمونه كامپوزيتي حضور صفحات گرافيني و حضور يكنواخت نانو ميله‌هاي اكسيدروي يكنواخت را تاييد كرد. براي بررسي فاز تشكيل‌شده از نمونه ها آناليز XRD گرفته شد، الگوي پراش پرتوايكس نشان دادند كه در نانو كامپوزيت ها، اكسيد روي در ساختار وارتزايت كريستاليزه شده است. آناليز EDX به‌منظور بررسي درصد وزني عناصر موجود در گرافين مورد استفاده قرار گرفت؛ اين آناليز عناصر موجود در نمونه گرافين فوم سنتز شده را نشان مي دهد. همچنين براي بررسي اثر غلظت متان و دماي سنتز بر روي تعداد لايه هاي گرافين فوم از طيف‌سنجي رامان استفاده شد. طيف رامان نشان داد با تغيير غلظت متان (CH4= 0.5, 0.6, 0.7, 1, 1.5 sccm) مي توانند گرافين فوم ها به ترتيب با تعداد لايه هاي (2, 4, 6, 11, 25) سنتز شوند؛ همچنين براي نمونه با غلظت متان 0.7 sccm با تغيير دماي سنتز (T= 900,1000, 1120 °C) به ترتيب گرافين فوم¬هاي (23, 11, 6) لايه به دست مي¬آيد. آزمايش فوتوكاتاليستي نشان داد كه نمونه¬هاي كامپوزيتي داراي 2, 4, 6 لايه گرافين بعد از گذشت 120 دقيقه به ترتيب 90.10, 87.62, 86,80 درصد رنگ متيلن بلو را تخريب كردند كه نسبت به اكسيدروي خالص با 84.12 درصد تخريب، تخريب بيشتري را از خود نشان مي¬دهند و ميزان تخريب فوتوكاتاليستي نمونه هاي كامپوزيتي داراي 11 و 25 لايه به ترتيب با 74.69 و 63.84 درصد تخريب، نسبت به اكسيدروي خالص درصد تخريب كمتري دارند. بنابراين از ميان كامپوزيت ها بعد از گذشت 120 دقيقه نمونه كامپوزيتي گرافين فوم-اكسيد روي با 2 لايه گرافين بيشترين تخريب فوتوكاتاليستي را داشته است.

190464

دانشگاه علم و صنعت ايران

حالتجامد

دكتر محسن بابامرادي - دكتر روح الله عظيمي راد