تهیه ی نانو کامپوزیتGr-Cr,S/TiO2به روش سل-ژل و بررسی عملکرد نورکاتالیزوری آن ها بر مبنای میزان تخریب رنگ متیل اورانژ در برابر نور مرئی و فرابنفش

سابقه و هدف: نورکاتالیزورهای نیمه هادی ترکیباتی هستند که در اثر تابش نور، واکنشهای شیمیایی در سطح آنها تسریع میشود. از واکنش های نورکاتالیزگری در کاربردهای عملی فراوانی استفاده شده است. انتخاب نورکاتالیزگر نیمه هادی مناسب، در بسیاری از کاربردهای عملی و بنیادی حائز اهمیت است. چون نورکاتالیزگرهای نیمه هادی، همیشه جامد هستند میتوان تغییرات متعددی در اندازه و توزیع آنها، مساحت سطح، ساختار سطحی و کریستالی آنها ایجاد کرد. با بررسی های متعددی روی نورکاتالیزگرهای نیمه هادی، امکان فعال شدن آنها فراهم شده است. بدین ترتیب از انرژی نوری با کارایی بالایی میتوان استفاده کرد در این تحقیق به منظور بهبود عملکرد نورکاتالیزگری نانوذرات تیتانیوم دی اکسید اصلاح شده به وسیله ی نافلز گوگرد و فلز کروم از گرافن به عنوان بستر استفاده شده است.بدین منظور نانوذرات تیتانیوم دی اکسید ناخالص شده با گوگرد و کروم ساخته شده و مقدار بهینه از طریق مدلسازی از قبل تعیین شده است. بنابراین، نانوکامپوزیتهای 1,5 0.06%S/2.93%Cr/TiO2/X%Gr، 1,25، 1، 0,75، (X= 0,5 سنتز شده و فعالیت نورکاتالیزگری آنها از طریق تجزیه ی رنگ متیل اورانژ به عنوان آلاینده ی فرضی مورد بررسی قرار گرفت مواد و روش ها: در این تحقیق نانوکامپوزیت گرافن -S/Cr/TiO2تهیه شده و عملکرد نورکاتالیزوری محصولات مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا نانوکامپوزیت های مذکور با استفاده از روش سل-ژل تهیه شده و عملکرد نور کاتالیزوری آن ها بر مبنای میزان تخریب رنگ متیل اورانژ به عنوان آلاینده مورد بررسی قرار می گیرد. لازم به ذکر است که مقادیر تیودیپروپیونیک اسید به عنوان منبع گوگرد، نیترات کروم بع عنوان منبع فلز کروم و دمای کلسینه کردن ، مقادیر حاصل از بهینه سازی به روش رویه پاسخ در مقابل نور مرئی میباشند . نانوکاتالیزورهای تهیه شده توسط تکنیک های FT-IR، EDX، SEM، XRD و DRS شناسایی و مورد بررسی قرار گرفتند.یافته ها و نتیجه گیری: به منظور بهبود فعالیت نورکاتالیزگری، با استفاده از مقادیر بهینه ی پارامترهای عملیاتی در مقابل نور مرئی، از درصدهای مختلفی از گرافن استفاده گردید که نانوکامپوزیت TiO2- 1.5% Grapheneناخالص شده با %0.06گوگرد، %2.93کروم وکلسینه شده در دمای 414بهترین عملکرد نورکاتالیزگری را با 97,46%و 98,35%تخریب متیل اورانژ به ترتیب در مقابل نور مرئی و فرابنفش از خود نشان داد. با استفاده از نورکاتالیزوهای تهیه شده به این روش میتوان آلاینده ها را با صرفه جویی در وقت و هزینه از منابع آبی رفع نمود که این مهم خود پیشرفت شگرفی را در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به وجود خواهد آورد.

Keywords:

نورکاتالیزگر , تیتانیوم دیاکسید , روش سل-ژل , طراحی آزمایش , گرافن