سنتز نانو ذرات اکسیدهای نیم رسانا به روش سل-ژل و بررسی خواص فوتوکاتالیزوری آنها
چکیده
در این رساله نانو ذرات نیم رساناهای تیتانیوم دی اکسید (tio2)، زیرکونیوم دی اکسید (zro2)و روی اکسید (zno) با روش سل-ژل بر روی الیاف پلیمری سلولزی، پلی آکریلونیتریل و پشمی جهت مطالعه خواص خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری سنتز گردید. همچنین نانو ذرات tio2 دوپ شده با یون های نقره و زیرکونیوم بصورت جداگانه و همزمان بر روی الیاف سلولزی و پلی آکریلونیتریل جهت مطالعه بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری سنتز شد. نانو ذرات پودری zno و zno دوپ شده با تنگستن، لانتانیوم، زیرکونیوم و zno دوپ شده همزمان با لانتانیوم و زیرکونیوم نیز سنتز گردیدند. نمونه های سنتز شده با تکنیک های مختلفی نظیر پراش اشعه ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی پاشندگی انرژی اشعه ایکس (eds)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی باز تابش انتشاری (drs)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) و آنالیز مساحت سطح (bet) شناسایی و مشخصه یابی شدند. رنگینه های متیلن بلو و اوزین y برای تخریب فوتوکاتالیزوری تحت تابش نور در ناحیه فرابنفش-مرئی بکار گرفته شدند و جهت مطالعه خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری الیاف اعمال شده، از روش طیف سنجی باز تابش انتشاری در فاز جامد استفاده گردید. مطالعات پراش اشعه ایکس نشان داد که فرم آناتاز برای tio2 و ورتزیت برای zno در تمام نمونه های دوپ نشده و دوپ شده بدست آمده است. اندازه نانو ذرات تولید شده در ارتباط با مساحت سطح زیاد و تاثیر مواد دوپ کننده شرایط خوبی را برای بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری ایجاد کرده است. در نمونه های دوپ شده و دوپ شده همزمان، فعالیت فوتوکاتالیزوری بیشتری در مقایسه با نمونه های دوپ نشده مشاهده شده است. نمونه های دوپ شده همزمان، بیشترین فعالیت فوتوکاتالیزوری را بدلیل اثر همکوشی یون های دوپ کننده نشان داده اند. این نتایج نشان می دهد که اصلاح نانو نیم رساناها با فرآیند دوپ شدن هم زمان یک فرآیند موثر برای افزایش فعالیت فوتوکاتالیزوری می باشد. از طرفی توسعه و گسترش مواد با خصلت خود تمیز شوندگی نظیر الیاف خود تمیز شونده می تواند به لحاظ کاربردهای عملی و صنعتی حائز اهمیت باشد.