خواص نوری و فوتوکاتالیستی نانوذرات Bi2O3 سنتز شده به روش تخلیه الکتریکی

فوتوکاتالیست ها به طور گسترده در حفاظت از محیط زیست و توسعه انرژی های تجدیدپذیر گسترش یافته اند. نیم رساناهای پایه بیسموت یک گزینه جدید برای کاربردهای فوتوکاتالیستی هستند. در این پژوهش هدف سنتز نانوذرات Bi2O3 با فعالیت فوتوکاتالیستی موثر است. روش تخلیه الکتریکی جریان مستقیم در محیط مایع، یک روش سریع با بازدهی سنتز بالا است. در این پژوهش نانوذرات Bi2O3 به وسیله ایجاد تخلیه الکتریکی با جریان مستقیم 20 آمپر بین الکترودهای بیسموت در آب سنتز شدند. مطالعه ساختار بلوری نانوذرات سنتز شده توسط پراش پرتو ایکس نشان دهنده تشکیل فازهای بیسموت و بیسموت اکسید است. خواص نوری نانوذرات سنتز شده به روش طیف سنجی مریی فرابنفش مطالعه شد. مشاهده لبه جذب و افزایش شدت جذب نشان می دهد نانوذرات Bi2O3 سنتز شده است. مورفولوژی و اندازه ذرات به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مطالعه شدند که نشان می دهد نانوذرات کروی با نسبت ابعادی نزدیک به یک سنتز شده اند، همچنین متوسط اندازه نانوذرات سنتز شده 28 نانومتر به دست آمد. عملکرد فوتوکاتالیستی نانوذرات Bi2O3 با استفاده از تخریب رنگ متیل اورانژ به عنوان آلاینده در حضور نور در محدوده طول موج 380 - 415 نانومتر ارزیابی شد. نتایج فوتوکاتالیستی نشان می دهد که نانوذرات Bi2O3 می توانند در حضور تابش نور به مدت 210 دقیقه مقدار قابل توجهی از رنگ را تخریب کنند. با توجه به زیست سازگار بودن نانوذرات Bi2O3 می تواند یکی از گزینه های مناسب برای کاربردهای فوتوکاتالیستی بویژه در محیط های حساس زیستی آبی باشد. نتایج این پژوهش می تواند روشی سریع با بازدهی بالا را برای سنتز نانوذرات Bi2O3 با عملکرد فوتوکاتالیستی فراهم نماید.

Keywords:

نانوذرات Bi2O3 , تخلیه الکتریکی , فوتوکاتالیستی