تاثیر نسبت cu/zn بر روی ریخت شناسی و فعالیت کاتالیستی نوری نانوکامپوزیت cu2o/zno

در این پژوهش، نخست پودر نانوساختار cu2o با آسیاکاری مکانیکی پودر میکرونی cu2o تولید شد و سپس نانوکامپوزیت cu2o/zno با نسبت‌های گوناگون cu/zn با روش شیمیایی تهیه شد. تاثیر نسبت‌های گوناگون cu/zn برابر 5، 10 و 20 بر روی ساختار، ریخت شناسی، ویژگی‌های نوری و عملکرد کاتالیستی نوری در تخریب آلاینده متیلن بلو توسط نانوکامپوزیت موردبررسی قرار گرفت. نتیجه‌های پراش پرتو ایکس نشان داد که فراورده پایانی دارای ساختاری بلوری و پیک‏ هایی به نسبت پهن می‌باشد که بیانگر ریزدانگی ساختار پایانی است. نتیجه‌های تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در نانوکامپوزیت تهیه شده با نسبت‌ cu/zn برابر 5 نانوذره‌های zno تا حد زیادی کل سطح ذره‌های cu2o را پوشش داده است. ویژگی‌های نوری نانوکامپوزیت‏ها با روش طیف ‏سنجی انعکاسی نفوذی مورد مطالعه قرار گرفت و انرژی شکاف باند نانوکامپوزیت با نسبت‌ cu/zn برابر 5، کمینه مقدار 1.9 الکترون ولت را نشان داد که در بازه نور مرئی قرار می‎‏ گیرد. این نمونه بیش ترین فعالیت کاتالیستی نوری را در تخریب آلاینده تحت نور مرئی از خود نشان داده و قابلیت تخریب 98 درصد آلاینده متیلن بلو در محلول آبی خنثی با غلظت 2 میلی‏ گرم بر لیتر پس از گذشت مدت زمان 240 دقیقه زیر تابش نور مرئی را از خود نشان می‏ دهد.

effect of cu/zn ratio on the morphology and photocatalytic activity of cu2o/zno nanocomposite nanopowder

in this study, nanostructured cu2o powder was produced by the mechanical milling of micron-size cu2o powder, and then a cu2o/zno nanocomposite powder with different ratios of cu/zn was prepared by a chemical method. the effect of various cu/zn ratios of 5, 10, and 20 on the structure, morphology, optical properties, and photocatalytic performance in the degradation of methylene blue pollutant solution by composite nanopowder was investigated. the results of x-ray diffraction showed that the final product has a crystalline structure with relatively broadened peaks, which indicates a fined structure. the scanning electron microscope images showed that in the nanocomposite with the cu/zn ratio of 5, zno covered almost the entire surface of the cu2o particles. the optical properties of nanocomposites were studied by diffuse reflection spectroscopy and the minimum band gap energy was related to the nanocomposite with cu/zn ratio of 5, 1.9 ev, and this was in the visible light range. this sample showed the maximum photocatalytic activity in the degradation of the pollutant under visible light and exhibits 98% degradation of neutral aqueous solution methylene blue at a concentration of 2 mg/l after 240 minutes of irradiation under visible light.