11731

11731

تاثير شرايط هيدروترمال بر سنتز و تحولات فازي تيتانياي نانو ساختار

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - سراميك

اسفندماه 1391

اسفندماه 1391

دكتر حسين سرپولكي

چكيده آلودگي محيط زيست در سال¬هاي اخير، توجه دانشمندان را به مسائل زيست محيطي جلب كرده است. يكي از راه¬هاي مبارزه با آلودگي¬هاي زيست محيطي، تجزيه¬ي مولكول¬هاي مضر و تبديل آن به مواد غيرسمي توسط فرآيندهاي فوتوكاتاليستي است. بارزترين نماينده¬ي فوتوكاتاليست¬ها تيتانيا است كه تجزيه¬ي بسياري از مواد سمي را ميسر ساخته است. از جمله روش¬هاي ساخت تيتانا، فرآيند هيدروترمال است. در اين روش تبلور در دماي پايين¬تري صورت مي¬گيرد درنتيجه¬ي اين امر رشد ذرات محدود شده و اندازه¬ي بلورك¬ها كوچك شده و سطح ويژه¬ي پودر بالا مي¬رود كه منجر به بهبود خاصيت فوتوكاتاليستي مي¬شود. به منظور تهيه¬ي نانوتيتانيا به روش هيدروترمال دو نوع سل كلوئيدي و پليمري ساخته شد. آلكوكسيدتيتانيوم به عنوان منبع پيشسازنده¬يTi، ايزوپروپانول به عنوان حلال، آب و اسيد به عنوان كاتاليزوراستفاده شده است. سل حاصل در دما و زمان¬هاي مختلف تحت فرآيند هيدروترمال قرار مي¬گيرد. ويژگي¬هاي نانو ساختار از نظر ريزساختار، شكل و تركيب فازي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و آناليز تفرق اشعه¬ي ايكس (XRD) ارزيابي شده است. فعاليت فوتوكاتاليستي نمونه¬ها، توسط تجزيه¬ي متيل¬اورنژ كه به عنوان آلاينده استفاده گرديد، تحت تابش نور ماوراء¬بنفش به وسيله¬ي دستگاه طيف سنج Visible -UV اندازه¬گيري شد و هم¬چنين نمونه¬ها تحت آناليز BET و آناليز تبديل فوريه¬ي مادون قرمز قرار گرفتند. سل پايدار بعد از فرآيند هيدروترمال نيز تحت آناليز تفرق نور پويا قرار گرفت. نتايج وجود فازهاي آناتاز و بروكيت را در نمونه¬هاي پليمري و كلوئيدي نشان مي¬دهد، به¬ طور كلي شدت پيك آناتاز و بروكيت در نمونه¬هاي كلوئيدي نسبت به نمونه¬هاي پليمري بيشتر است با افزايش دما وزمان فرآيند هيدروترمال، شدت پيك¬هاي آناتاز و اندازه¬ي ذرات افزايش پيدا كرده است. نمونه¬هاي پليمري و كلوئيدي حاوي ذرات تيتانيا با مورفولوژي كروي شكل است. نتايج حاصل از آزمايش فوتوكاتاليستي نشان مي¬دهد كه نمونه¬هاي كلوئيدي نسبت به نمونه¬هاي پليمري داراي خواص فوتوكاتاليستي مطلوب¬تري است، به طوري كه نمونه¬ي كلوئيدي سنتز شده در دماي °C190 و در مدت زمان 5/2 ساعت نمونه¬ي بهينه از لحاظ خواص فوتوكاتاليستي است. واژه‌هاي كليدي:نانو تيتانيا، فرآيند هيدروترمال، خواص فوتوكاتاليستي