سنتز نانوکامپوزیتهای SnO2/Co3O4 دوپشدهبا آهن برای تخریب فوتوکاتالیستی مبتنیبر نور مرئی رنگ پایۀ آبی 41

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی

2

doi
10.22034/ijche.2024.463210.1421
چکیده

هدف ‌ از این تحقیق، بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ‌ های SnO 2 /Co 3 O 4 دوپ ‌ شده ‌ با آهن برای تخریب فوتوکاتالیستی رنگ پایۀ آبی 41 ( BB41 ) زیر تابش نور مرئی است. باتوجه ‌ به اثرات مخرب آلاینده ‌ های حاوی رنگ ‌ های صنعتی بر سلامتی انسان ‌ ها و محیط زیست، حذف این رنگ ‌ ها از پساب ‌ ها بسیار مهم است . بدین ‌ منظور، ردیف ‌ های منظمی از نانولولۀ دی ‌ اکسید قلع ( SnO 2 ) و نانوذرات Co 3 O 4 دوپ ‌ شده ‌ با مقادیر مختلف آهن (0، 5، 10 و 15 درصد اتمی) به ‌ ترتیب بااستفاده ‌ از فرایندهای رسوب ‌ نشانی فاز مایع ( LPD ) و سل- ژل سنتزشد. نانوذرات Co 3 O 4 دوپ ‌ شده ‌ با آهن، برای تشکیل نانوکامپوزیت ‌ های ناهمگون برروی سطح نانولوله ‌ های SnO 2 قرارگرفت. نمونه ‌ های حاصل بااستفاده ‌ از آنالیزهای پراش پرتو ایکس ( XRD )، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل ‌ میدان ( FESEM )، طیف ‌ سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس ( EDS )، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) ، طیف ‌ سنجی فرابنفش- مرئی بازتاب نفوذی ( UV-Vis DRS ) و نشر فوتولومینسانس ( PL ) مشخصه ‌ یابی ‌ شد. نتایج نشان ‌ داد که نانوکامپوزیت SnO 2 /Co 3 O 4 با 10 درصد اتمی دوپنت آهن بالاترین راندمان فوتوکاتالیستی را با ثابت سرعت واکنش 0/065 بر دقیقه نشان ‌ داد که به ‌ ترتیب حدود 8 و 5/9 برابر بیشتر از نمونه ‌ های SnO 2 و Co 3 O 4 خالص است. این عملکرد ارتقایافته، حاصل بهبود انتقال بار، جابه‌جایی قرمز در جذب نور و جدایش مؤثر الکترون- حفرۀ حاصل ‌ از اثر دوپ یون ‌ های آهن درشبکۀ نانوذرات Co 3 O 4 و جفت ‌ شدن آن با نانولوله ‌ های SnO 2 است.