21424

21424

ساخت و بررسي خواص فوتوكاتاليستي نانو كامپوزيت گرافن آلاييده به نيتروژن –نانو ميله اكسيدروي

كارشناسي ارشد

حالت جامد

1395

1398/03/04

دكتر محسن بابامرادي - دكتر روح الله عظيمي راد

فيزيك

در اين پژوهش به‌منظور تهيه نانو كامپوزيت گرافن آلاييده به نيتروژن- نانو ميله اكسيدروي، گرافن آلاييده به نيتروژن و نانو ميله‌هاي اكسيدروي به روش هيدروترمال سنتز شدند. درمرحله بعد، نانوكامپوزيت هايي از نانو ميله هاي اكسيدروي و گرافن آلاييده به نيتروژن با غلظت هاي مختلف به روش پخشي تهيه شدند. جهت بررسي تخريب فوتوكاتاليستي در اثر تابش نور مرئي كاتاليست هاي سنتز شده داخل محلول رنگدانه كريستال بنفش قرارگرفتند. براي بررسي مورفولوژي نانو كامپوزيت‌هاي سنتز شده آناليز SEM گرفته شد، تصاوير SEM نشان داد كه نانو ميله‌هاي اكسيدروي داراي قطري 50 نانومتر و يكنواخت هستند. براي بررسي فاز تشكيل‌شده از نمونه‌ها آناليز XRD گرفته شد، الگوي پراش پرتوايكس نمونه‌ها نشان داده‌اند كه در نانو كامپوزيت‌ها، اكسيدروي در ساختار ورتزايت بلوري شده و در جهت صفحه (2 0 0) رشد كرده اند و همچنين محو شدن پيك‌هاي گرافن آلاييده به نيتروژن نشان از تورق كم گرافن آلاييده به نيتروژن بر روي نانو ميله‌هاي اكسيدروي است. آناليز FTIR به منظور بررسي اكسيدگرافن احياء شده و افزودن نيتروژن به آن گرفته شد، مشاهدات كاهش اكسيد گرافن و آلاييدن گرافن به نيتروژن را نشان مي دهد. به منظور بررسي خواص فوتوكاتاليستي نانوكامپوزيت هاي سنتز شده آناليز UV-VIS گرفته شد. اين آناليز نشان داد كه كامپوزيت‌هاي با درصد وزني مختلف گرافن آلاييده به نيتروژن 6%، 4% و %2، در مقايسه با نانو ميله اكسيدروي به ترتيب 75، 77، 79 درصد تخريب كريستال بنفش نسبت به كاتاليست نانو ميله اكسيدروي با 69 درصد تخريب، فرآيند تخريب فوتوكاتاليستي نانو ميله‌هاي اكسيدروي را بهبود بخشيدند و از ميان نمونه‌هاي سنتز شده نمونه نانو كامپوزيت NG-ZnO nanorods%2 بعد از گذشت 120 دقيقه تحت تابش نور مرئي بيشترين تخريب فوتوكاتاليستي را نشان مي‌دهد.

1398/09/24

Synthesis and evaluation of photocatalytic properties of nitrogen doped graphene-Zno nanorods(NG-Zno nanorods) composite

12/15/2019 12:00:00 AM

In this research activity, nitrogen doped graphene and Zno nanorods synthesized by hydrothermal method. In the next step, nitrogen doped graphene-Zno nanorods composite samples were prepared from Zno nanorods and nitrogen doped graphene with different concentrations by spin coater method. To investigate the photocatalytic degradation caused by visible light, the synthesized catalysts were immersed in a violet crystal pigment solution. The samples were characterized by Scanning electron microscope(SEM),x-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared(FT-IR)and UV-Visible(UV-Vis)spectroscopy.SEM was used to study the morphologhy of the samples. SEM images of Zno nanorods showed that the Zno nanorods were 50 nm in diameter and uniform.To investigate the phase consisting of the samples, XRD analysis was performed, the XRD pattern of the samples showed that in nanocomposites, the Zno was crystallized in the Wurtzite structure and grown in the direction of the plane (0 0 2) and also showed the disappearance of nitrogen doped graphene peaks.It is due to the low diffraction of graphene doped with nitrogen on Zno nanorods. FT-IR spectroscopy was carried out to investigate the reduction of graphene oxide and the addition of nitrogen to the graphene, showing observations of reduced graphene oxide and graphene doping to nitrogen.UV-VIS spectroscopy was performed to investigate the photocatalytic properties of the synthesized nanocomposites. The UV-VIS spectra analysis showed that composites with varying percentages of nitrogen doped graphene, nitrogen impregnated 6%, 4%, and 2%, compared with Zno nanorods, degraded the crystal violet by 75%, 77%, and 79%, compared to catalyst Zno nanorods with 69% degradation, respectively. Improved the photocatalytic degradation process of Zno nanorods and showed the highest photocatalytic degradation among the synthesized samples of %2NG-ZnO nanorods after 120 minutes under visible light irradiation.

نانو كامپوزيت پايه گرافني

Graphene based nano composite