بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی توسط پلاسمای فشار اتمسفری غیرحرارتی
نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
2 گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
3 گروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
4 گروه شیمی، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
doi
10.47176/ijpr.22.4.71524چکیده
در این تحقیق، از پلاسما به عنوان یک روش ساده، خیلی سریع با مصرف انرژی پایین و کارامد برای اصلاح نانوذارت اکسید روی به منظور بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی آنها استفاده شده است. اکسید روی از جمله فوتوکاتالیستهای مؤثر در از بین بردن آلایندههای رنگزای آلی به شمار میآید. هدف از اصلاح فوتوکاتالیست اکسید روی، کاهش گاف باند و در نتیجه افزایش عملکرد فوتوکاتالیستی آن در محدودة نور مرئی است. برای تهیة نانوذرات اکسید روی آلاییده شده با نیتروژن (N doped-ZnO)، نانوذرات اکسید روی در محلول ملامین به عنوان پیش مادۀ نیتروژن به صورت تعلیق درآمده و سپس تحت تیمار پلاسمای غیر حرارتی فشار اتمسفری قرار گرفتند. غلظتهای متفاوتی از محلول ملامین و زمانهای مختلفی از پلاسما برای انجام بهینة فرایند آلاییدن نیتروژن به ساختار اکسید روی در نظر گرفته شدند. خصوصیات فوتوکاتالیست اکسید روی خالص و اکسید روی آلاییده شده با نیتروژن توسط تحلیلهای XRD، FESEM، EDX، BET، DRS و PL مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون فعالیت فوتوکاتالیستی توسط نانوذرات اکسید روی خالص و نمونههای تیمار شده با پلاسما در تخریب فوتوکاتالیستی آلایندۀ رنگزای متیلن بلو انجام شد. میزان تخریب متیلن بلو توسط اکسید روی خالص، 7/71 درصد به دست آمد. با اعمال پلاسما به مدت ۵ دقیقه به نانوذرات اکسید روی با غلظت ۵۰۰ میلیگرم بر لیتر از محلول ملامین، بازده حذف به ۹۰ درصد افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده میشود که اعمال پلاسما موفق به انجام فرایند آلاییدن نیتروژن به ساختار اکسید روی و باعث بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی آن شده است.