سنتز کامپوزیت آرایه های نانولوله tio2/sio2 به روش آندایزینگ و سل-ژل

مقاله سنتز کامپوزیت آرایه های نانولوله tio2/sio2 به روش آندایزینگ و سل-ژل

نانولوله های tio₂ علارغم داشتن خواص مطلوب، محدودیت های در کاربرد های فوتوکاتالیستی ناشی از داشتن ویژگی های از جمله محدود بودن آستانه جذب برای برانگیختگی فوتوکاتالیستی در محدوده امواج ماوراء بنفش و هم چنین زمان های بازترکیب الکترون- حفره بسیار سریع هستند. در این تحقیق بمنظور بهبود این ویژگی ابتدا آرایه های نانولوله tio₂ بر روی زیرلایه تیتانیمی به روش آندایزینگ در حلال اتیلن گلیکول سنتز شدند. و در ادامه به کمک روش سل- ژل با استفاده از پیش ماده تترا اتیل اورتو سیلیکات، آب، حلال و کاتالیزور مناسب، سل sio₂ تهیه شد. و سپس نمونه ها درون سل غوطه ور شده و کامپوزیت آرایه های نانولوله tio₂/sio₂ سنتز شد.

برای مشخصه یابی کامپوزیت از آنالیز میکروسکوب الکترونی روبشی (sem)، آنالیز عنصری (edx) و پراش اشعه ایکس (xrd) بهره گرفته شد. میزان تخریب محلول متیل اورانژ در حضور نمونه های کامپوزیت، تحت تابش اشعه uv، با طیف سنجی فرابنفش- مرئی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان از حضور نانو ذرات sio₂ درون و روی سطح آرایه های نانولوله tio₂ دارد. هم چنین اندازه کریستالی آرایه های نانولوله tio₂ قبل و بعد از کامپوزیت شدن با نانو ذرات sio₂ به ترتیب 34 و 18.8 نانومتر محاسبه شده که نشان از کاهش اندازه کریستالی آرایه های نانولوله tio₂ با کامپوزیت سازی با نانو ذرات sio₂، می دهد. بیش ترین میزان تخریب متیل اورانژ در نمونه های با 3-1% درصد وزنی از نانو ذرات sio2، مشاهد شد. که تقریباً 15 % بهبود خواص فوتوکاتالیستی را نسبت به آرایه های نانولوله tio₂ نشان می دهد.