بررسی تاثیر دما در تهیه دی اکسید تیتانیم نانومیله روتایل به روش هیدروترمال جهت کاربردهای فوتوکاتالیستی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
چکیده

با توجه به اهمیت استفاده از نانوساختارهای آرایش یافته تک بعدی از لحاظ انتقال بهتر الکترون، در این پژوهش تلاش شد تا عامل مهم و تاثیرگذار دما در راستای تهیه نانومیله‌های دی اکسید تیتانیم روتایل به روش هیدروترمال مورد بررسی قرار گیرد. تهیه نانوساختارها در سه سطح دمایی 125، 150 و 175 درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون­های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی UV-Vis نشان داد با افزایش دما، میزان بلورینگی و اندازه بلورک­ها افزایش یافته و هم­چنین طول و تا حدی قطر نانومیله­ها نیز با افزایش دما افزایش می‌یابد بدین صورت که طول نانومیله تهیه شده در دمای 125 درجه سانتی­گراد در حدود 500 نانومتر بوده و این مقدار برای نانومیله­های تهیه شده در دمای 175 درجه سانتی­گراد به 1.7 میکرون می­رسد. طبق نتایج واکنش تخریب با متیلن آبی، با افزایش طول نانومیله­ها، میزان فعالیت فوتوکاتالیستی افزایش می­یابد اما عملکرد نانومیله­ها کاهش می­یابد. همچنین نمودار­های جذب در طول موج­های مختلف حاکی از آن است که نانومیله­ها تنها در ناحیه UV دارای جذب بوده و با افزایش طول موج جذب همه نمونه­ها کاهش خواهد یافت و شکاف انرژی نمونه­های به دست آمده در هر سه سطح دمایی، نزدیک به ev 3 می‌باشد. با درنظر گرفتن مشخصه­های فوتوکاتالیستی و فوتوفیزیکی بهترین دما جهت رسیدن به نانومیله­هایی با عملکرد بالا، 150 درجه سانتی­گراد می‌باشد.