بررسی و مقایسه رفتار نوری لایه های ‌نانوساختار‌ غیر همگن TiO2/Al2O3 و TiO2

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، گرایش سرامیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد

2 استادیار، عضو هیت علمی گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه اصفهان

3 دانشیار، عضو هیت علمی پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

doi
10.30501/jamt.2635.70266
چکیده

پوشش‌های نانوفوتوکاتالیست، در معرض تابش فوتون های پرانرژی ، توانایی حذف ترکیبات سمی آلی از محیط‌ های گازی و آبی را دارا می‌باشند. اما این پوشش‌ها به دلیل سطح ویژه کم، نسبت به نانوذرات کارایی کمتری از خود نشان می‌دهند. برای بهبود کارایی باید ریزساختار این پوشش‌ها را تصحیح کرد. در این تحقیق، سنتز لایه نانوفوتوکاتالیست  غیرهمگنTiO2/Al2O3  با استفاده از فرایند سل-ژل انجام شد. از قطعه های کوارتز به‌صورت زیرلایه استفاده شد و سپس، به روش لایه نشانی چرخشی، به‌ترتیب سل‌های Al2O3 وTiO2  بر روی زیرلایه کوارتزی نشانده شدند و به‌ترتیب در دمای 800 و 500 درجه سانتی‌گراد عملیات حرارتی شدند. تبلور  فازهای گاما آلومینا و آناتاز به‌کمک پراش‌سنجی اشعه ایکس تایید شد. اندازه بلورک‌های لایه‌ آناتاز به‌کمک میکروسکوپ الکترون- روبشی حدود 30 نانومتر به‌دست آمد. از آنالیز طیف‌سنجی جذبی UV جهت محاسبه گاف انرژی استفاده شد و با توجه به طول‌موج جذب، گاف اصلی محاسبه شده برای TiO2، eV81/3و برای TiO2/Al2O3، eV47/4به‌دست آمد. طیف‌های نشری به‌دست آمده توسط آنالیز فوتولومینسانس جهت تایید وجود تهی جای اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه حاصل شده نشان داد که با افزودن Al2O3، ممکن است تهی‌جای اکسیژن خنثی پایدار ‌شوند.