21007

۲۱۰۰۷

بررسي تأثير غلظت هاي مختلف ماده فعال سطح CTAB بر رفتار فوتوكاتاليستي سولفيد روي مزومتخلخل

كارشناسي ارشد

مهندسي نانوفناوري - نانو مواد

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۲/۱۹

دكتر حسين بنا متجدد امروز

فناوري‌هاي نوين

در اين پژوهش نانو كريستال¬هاي سولفيد روي مزومتخلخل با استفاده از پيش ماده¬هاي نيترات روي و سولفيد سديم، به كمك ماده فعال سطح ستيل تري متيل آمونيوم برومايد (CTAB) از طريق سونوشيمي سنتز شده است. مشخصه¬يابي نمونه¬ها به كمك نتايج الگوهاي تفرق اشعه ايكس(XRD)، طيف سنجي مادون قرمز (FTIR)، طيف سنجي نفوذي (DRS)، تصوير ميكروسكوپ الكترون روبشي نشر ميداني (FESEM)، تصاوير ميكروسكوپ الكترون عبوري (TEM) و نتايج جذب و واجذب نيتروژن انجام شده است. مطابق با نتايج، شكل گيري محصول جانبي فرآيند سنتز، سديم نيترات (NaNO3)، نقش برجسته-اي بر آرايش مزوحفرات در ساختار نهايي دارد. حضور اين محصول فرعي، همراه با حلاليت پايين سولفيد سديم (Na2S) در اتانول، موجب تشكيل¬ مزوحفرات و افزايش مساحت سطح نمونه¬ها مي¬شود. همچنين مشاهده مي¬شود كه عليرغم حلاليت محدود سولفيد سديم در اتانول، جرم جامد سولفيد روي در ساختار نهايي با مقدار استوكيومتري واكنش مطابقت دارد. درطي فرآيند سنتز، امواج التراسونيك به شكل¬گيري حفراتي با ابعاد كوچك و همچنين افزايش سنتيك واكنش¬ها كمك مي¬كند. علاوه بر اين، تأثير حضور غلظت¬هاي مختلف از ماده فعال سطح CTAB درون حلال اتانول، بر ساختار نهايي و رفتار فوتوكاتاليستي نمونه¬ها تحقيق شده است. مطابق با نتايج، افزايش غلظت ماده فعال سطح CTAB، موجب ريز شدن نانوكريستاليت¬ها و افزايش كرنش شبكه¬اي در ساختار سولفيد روي مي¬شود. در اين تحقيق، سعي شده است تا مكانيزم ريز شدن كريستاليت¬هاي سولفيد روي مورد بررسي قرار گيرد. همچنين، مطالعه بر روي قابليت جذب و عملكرد فوتوكاتاليستي نمونه¬ها تحت تابش پرتوهاي فرابنفش، برحسب مقدار حذف متيلن بلو از محلول آبي صورت گرفته است. افزايش غلظت ماده فعال سطح موجب بهبود رفتار فوتوكاتاليستي نمونه¬ها شده است. اين نتايج با استفاده از مقادير گاف انرژي، زاويه تماس قطرات آب با سطح نمونه¬ها، مساحت سطح نمونه¬ها و شدت باندهاي C-H تحليل شده¬اند. سرانجام مكانيزمي ساده پيشنهاد مي¬شود تا رفتار نوري سولفيد روي مزومتخلخل براي حذف متيلن بلو از محلول آبي را تشريح نمايد.

1398/06/23

Effects of various critical micelle concentration of Cetylterimethylammonium Bromide (CTAB) on photocatalytic behavior of ZnS mesoporous nanostructures

5/9/2018 12:00:00 AM

Formation mechanism of mesoporous Zinc Sulfide nanoparticles in ethanol media with assistance of sonochemistry and by product synthesizing reaction, namely NaNO3 has been investigated. This Derivative salt in cooperation with weak solvation of Na2S are the main reason for presence of mesoporous structures and high surface area in ZnS samples.In addition, ultrasonic waves have an outstanding role in forming of narrow pores as well as accelerating synthesize kinetics.Characterization of the synthesized specimens was performed using Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), N2-physisorption, Furrier Transformation Infrared Spectroscopy (FTIR), Field emission scanning electron microscopy (FESEM) and Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). In addition, Effects of CTAB Critical micelle concentration on final structure and photocatalytic behavior of ZnS specimen is investigated. Finding shows that increasing in CTAB cmc leads to reduction nanocrystalities and an increase in structural strain. Studies on adsorption efficiency and photocatalytic behavior of the synthesized specimens were conducted for methylene blue removal from aqueous solution. Results revealed that the mesoporous ZnS sample synthesized using CTAB surfactant has the best total degradation efficiency amongst the samples under study. Findings were explained using optical band gap energy values (deduced from DRS spectra), the intensity of C-H bond vibrations in FTIR spectra, water droplet contact angle, average pore volume and diameter and also specific surface area from N2-physisorption data. At the end a simple mechanism was proposed in order to explain the main phenomena leading to photocatalytic removal of MB from aqueous solutions