16932

بررسي روش‌هاي سنتز كامپوزيت تيتانيم دي‌اكسيد و بيسموت وانادات براي كاربرد به‌عنوان فتوكاتاليست

1402

آقاي دكتر سيد مرتضي مسعودپناه- آقاي دكتر اميرمحمود بخشايش

-

در دهه‌هاي گذشته، آلودگي محيط طبيعي توسط آلاينده‌هاي آلي به يك چالش مهم براي جوامع مختلف تبديل شده است. روش‌هاي گوناگوني براي تخريب و حذف اين آلاينده‌ها ارائه شده است كه از ميان آنها اكسيداسيون و تخريب فتوكاتاليستي تحت تابش نور مرئي و فرابنفش به‌عنوان روشي سازگار با محيط‌زيست و كم هزينه توجه بسياري را به خود جلب كرده است. تحقيق حاضر به سنتز نانوكامپوزيت تيتانيم دي‌اكسيد (TiO2) و بيسموت وانادات (BiVO4) با روش‌هاي مختلف با هدف توسعه فتوكاتاليست‌هاي كارآمد جهت كاربرد در فرآيندهاي تصفيه آب و هوا مي‌پردازد. از روش سنتز سل-ژل براي سنتز تيتانيم دي‌اكسيد و از روش سنتز احتراقي براي سنتز بيسموت وانادات استفاده مي‌شود. تيتانيم دي‌اكسيد به‌عنوان يكي از فتوكاتاليست‌هاي پركاربرد داراي مزايايي از جمله غيرسمي بودن و پايداري شيميايي است؛ اما بازده عملكرد آن در نور مرئي كم است. فاز آناتاز تيتانيم دي‌اكسيد براي اكسيداسيون فلزات سنگين شناخته شده است. با اين وجود، در ناحيه فرابنفش طيف الكترومغناطيسي جذب مي شود. از طرفي، بيسموت وانادات به‌دليل جذب نور در طيف مرئي و خواص فتوكاتاليستي مناسب، مي‌تواند به‌عنوان يك ماده مكمل كنار TiO2 مورد استفاده قرار گيرد و نانوكامپوزيت TiO2/BiVO4 ايجاد كند. حضور بيسموت وانادات باعث بهبود خواص تيتانيم دي‌اكسيد مي‌شود تا بتواند عملكرد فتوكاتاليستي بهتري داشته باشد. همچنين اثر نسبت‌هاي مختلف اجزاء بر خواص ريزساختاري، نوري و عملكرد فتوكاتاليستي نانوكامپوزيت در تجزيه آلاينده‌هاي آبي مانند متيلن بلو و مواد دارويي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. در نهايت نانوكامپوزيت سنتز شده توسط آناليز پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيف‌سنجي فوتولومينسانس (PL)، طيف‌سنجي مرئي-فرابنفش (UV-Vis)، طيف‌سنجي مادون قرمز (FTIR) مشخصه‌يابي مي‌شود. جمع‌بندي نتايج به‌دست‌آمده مي‌تواند به بهينه‌سازي شرايط سنتز و طراحي فتوكاتاليست‌هاي جديد براي كاربردهاي زيست‌محيطي كمك كند.

10/6/2024 12:00:00 AM

89887

1404/10/14