بررسی اثر دمای کلسیناسیون بر خواص اپتیکی و فتوکاتالیستی نانوذرات مزومتخلخل تیتانیا

در این پژوهش نانوذرات تیتانیای خالص (t) کلسینه شده در دماهای400 و 450 و 500 درجه سانتیگراد به روش سل- ژل سنتز شد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی خواص اپتیکی و فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده در دماهای مختلف است. در این آزمایش از تیتانیوم بوتوکساید (tbt) به عنوان ماده اولیه تامین کننده اکسید تیتانیوم و از اتانول به عنوان حلال استفاده شد. مشخصه‌ یابی مواد سنتز شده با پراش اشعه‌ ی ایکس (xrd)، آنالیز طیف سنجی اسپکتروفتومتری (uv –vis)، آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(fe-sem) و آنالیز اندازه‌گیری سطح ویژه (bet) به عمل آمد. بهترین شرایط فتوکاتالیستی نمونه‌ها مربوط به نمونه ‌ی کلسینه شده در دمای 400 درجه سانتی‌گراد با درصد تخریب 56/3 بود. با افزایش دمای کلسیناسیون از 400 درجه سانتیگراد به 500 درجه سانتیگراد، انرژی شکاف نواری نمونه ها از ev 3/3 به ev 2/88 کاهش یافت. تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مربوط به نمونه کلسینه شده در دمای 400 درجه سانتیگراد، اندازه ذرات 100-45 نانومتر را نشان داد.

effect of calcination temperature on optical andphotocatalytic properties of tio2 mesoporous nanoparticles

abstract: in this study, pure titania (t) nanoparticles calcined at 400, 450, and 500 °c were synthesized by sol-gel method. the aim of the present study was to investigate the optical and photocatalytic properties of nanoparticles synthesized at different temperatures. in this experiment, titanium butoxide (tbt) was used as the starting material to provide titanium oxide and ethanol was used as the solvent. the synthesized materials were characterized by x-ray diffraction (xrd), spectrophotometric (uv-vis) analysis, field emission scanning electron microscopy (fe-sem) analysis, and specific surface area (bet) analysis. the best photocatalytic conditions of the samples were related to the sample calcined at 400 °c with a degradation percentage of 3.56. as the calcination temperature increased from 400°c to 500°c, the band gap energy of the samples decreased from 3.3 ev to 2.88 ev. the field emission scanning electron microscope image of the sample calcined at 400°c showed a particle size of 45-100 nm.