25136

بررسي خواص ساختاري و نوري پوشش هاي اكسيد روي تهيهشده به روش سل ژل

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد گرايش شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

1396

اسفند 1399

دكتر مسعود هاشمي نياسري

مهندسي مواد و متالوژي

اكسيد روي داراي خواص فوق العاده جذب اشعه فرابنفش ) UV ( و شفافيت در محدوده نور مرئي است كه اين خواص باعث ايجاد خاصيت فوتوكاتاليستي با عملكرد بسيار عالي ميشود . در اين پژوهش لايه هاي نازك اكسيد روي آلاييده شده با آلومينيوم از 0 % تا 3 % وزني به روش سل ژل تهيه شده اند. نتايج XRD تشكيل ساختار ورتزيت خالص را نشان مي دهند و تصاوير FE-SEM تشكيل نانو ميله ها با افزودن آلومينيوم به ساختار در راستاي ) 002 ( را نشان ميدهد. با آناليز DRS نمونه ها مقدار گاف انرژي براي درصد هاي مختلف آلومينيوم از 0 % تا 3 % به ترتيب 18 / 3 ، 09 / 3 ، 1 / 3 و 05 / 3 بدست آمد و ميزان تخريب آلاينده متيلن بلو نيز به ترتيب از 43 ، 60 ، 87 ، 2 / 98 با افزايش در آلومينيوم افزايش يافته است. افزايش pH محيط فتوكاتاليست از 3 به 10 ميزان تخريب از 29 % تا 2 / 98 % افزايش و سپس با افزايش بيشتر pH به 12 ميزان تخريب تا 75 % كاهش مي يابد. مقدار g01 / 0 از فتوكاتاليست حاوي 3 % آلومينيوم مقدار بهينه ppm10 از آلاينده متيلن بلو را ميتواند تا 2 / 98 % تجزيه كند و با تغيير غلظت آلاينده متيلن بلو درصد تخريب كاهش مي يابد. كارايي اكسيد روي آلائيده شده با آلومينيوم از 2 / 98 به 7 / 70 ، 82 و 04 / 52 در حضور يون هاي كربنات، سولفات و كلرايد كاهش پيدا كرده است. جريان نوري ي ايجاد شده توسط اكسيد روي و نمونه آلائيده شده با 3 % آلومينيوم نشان ميدهد افزودن آلومينيوم جريان نوري را از حدود μ𝐴.𝑐𝑚−2 5 / 0به بالاتر از 2 μ𝐴.𝑐𝑚−2 افزايش داده است.

1400/06/07

Investigation of structural and optical properties of zinc oxide layers Prepared by sol-gel method

1/1/1900 12:00:00 AM

Zinc oxide has excellent properties of absorbing ultraviolet (UV) rays and transparency in the range of visible light.These properties create photocatalytic properties with excellent performance. In this study, zinc oxide thin layers dopt with Aluminum (0%wt -3%wt) was prepared by sol-gel method. X-ray diffraction analysis confirmed the hexagonal (wurtzite) structure and FE-SEM images shows nanorods, by the addition of aluminum to the structure ZnO crystals growes in the direction (002). according to the DRS analyses with an increase in Aluminum from 0%wt. to 3%wt. amount of band gaps change to 3.18, 3.09, 3.1 and 3.05, respectively, and the degradation of methylene blue pollutant increased from 43, 60, 87, 98.2, respectively. By Increase of the pH in Photocatalytic environment From 3 to 10 the rate of degradation increases from 29% to 98.2% and then with further increase of pH to 12 the rate of degradation reducedes to 75%. The amount of 0.01g AZO (3%wt) decompose 10 ppm from the methylene blue pollutant up to 98.2% and the percentage of degradation is reduced by changing the concentration of methylene blue.the Efficiency of AZO (3%wt) decreas from 98.2% to 70.7%, 82% and 52.04% in the presence of carbonate, sulfate ions and Chloride. Optical current generated by ZnO and AZO (3%wt) indicat that addition of aluminum increase the optical current from 0.5 μ𝐴. cm−2 to more than 2 μ𝐴. cm− 2 .

اكسيد روي، اكسيد روي آلاييده شده با آلومينيوم، فتوكاتاليست، خواص فتوكاتاليستي اكسيد روي

ZnO, Zinc oxide, zinc oxide dopt with Aluminum, zinc oxide thin layers