17135

17135

سنتز نانوساختار پايه ي تيتانيوم دي اكسيد با روش محلول شيميايي دما پايين

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

زمستان 1395

دكتر علي اله وردي

مهندسي شيمي

در اين تحقيق، نانوساختارهاي تيتانيوم دي‌اكسيد با روش محلول شيميايي دما پايين سنتز و خواص فتوكاتاليستي و جذب آن¬ها مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. براي اين منظور از پودر تيتانيوم دي‌اكسيد فاز آناتاز با متوسط اندازه ذرات 13/0 ميكرومتر به¬عنوان پيشماده و محلولهاي قليايي 10 مولار سديم هيدروكسيد، پتاسيم هيدروكسيد و مخلوط آنها در نسبتهاي مولي مختلف استفاده شد. زمان سنتز در كليه موارد ثابت و معادل h 24 درنظر گرفته شد و دماهاي سنتز و تكليس بر اساس منابع علمي و نوع محلول قليايي بهترتيب در سه سطح (110، 155 و C° 200) و دو سطح (450 و C° 700) انتخاب گرديد. در مرحله بعد، نانوساختارهاي سنتزشده به‌منظور بررسي قدرت تخريب فتوكاتالسيتي و همچنين ظرفيت جذب سطحي با يكديگر مقايسه شدند. بهترين عملكرد متعلق به نمونه¬ي حاصل از نسبت مولي برابر از سديم هيدروكسيد و پتاسيم هيدروكسيد (M 5: M5) در دماي سنتزC ° 155 به¬عنوان جاذب و دماهاي سنتز و تكليس به¬ترتيب 155 و C° 700 به¬عنوان فتوكاتاليست بود. بيشترين ظرفيت جذب سطحي متيلن بلو معادلmg /g 96 و حداكثر بازده تخريب فتوكاتاليستي محلول رودامين ب تحت تابش نور UV برابر با 93% بدست آمد. در نهايت مشخصه‌يابي نمونههاي انتخابي توسط آناليزهاي SEM،XRD ، BET، DRS و FTIR انجام شد. بر اساس بررسيهاي ميكروسكوپي به¬عملآمده، نمونههاي انتخابي از ساختار نانوميله‌ي تيتانيوم دي اكسيد (TNR) با متوسط اندازه قطر nm 30 برخوردار بودند.

1396/01/26

1/1/1900 12:00:00 AM

In this work, nanostructures of titanium dioxide were synthesized an​d compared for their photocatalytic an​d adsorption properties. For this purpose, titanium dioxide powder of the anatase phase an​d mean particle size of 0.13 µm as precursor an​d 10 M alklaine solutions of sodium hydroxide, potassium hydroxide an​d their mixtures at different molar ratios were used. Time of synthesis was considered constant at 24 h in all the cases an​d temperatures of synthesis an​d calcination were selected at 3 (110, 155, an​d 200 ˚C) an​d 2 (450 an​d 700 ˚C) different levels, respectively according to the literature. The synthesized samples were then compared to each other for their photocatalytic an​d adsorption properties. The best performance for adsorption property was achieved in the sample synthesized at equal molar ratio of sodium an​d potassium hydroxides (5 M : 5 M) at 155 ˚C. The same sample when calcined at 700 ˚C exhibited the highest photocatalytic property. The highest adsorption capacity for methylene blue was 96 mg/g an​d the maximum degradation efficiency for RhB under UV light was 93%. The selected samples were then characterized using SEM, BET, XRD, DRS an​d FTIR techniques. According to microscopy studies, the selected samples exhibited a nano-rod morphology with a mean diameter size of approximately 30 nm.