مطالعه فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیتbisi/bioi/cnt درتخریب رنگزای مالاشیت گرین

در این پژوهش، برای اولین بار از یک روش ساده هیدروترمال برای سنتز bisi/bioi/cnt به منظور بهبود خاصیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت bisi/bioi استفاده شد. به منظور مشخصه یابی نانوکامپوزیت تهیه شده از الگوی پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی ((fe-sem، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (eds) ،طیف‌سنجی بازتابی (drs)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) ، جذب و واجذب نیتروژن (bet) و طیف‌سنجی فوتولومینسانس (pl) استفاده شد. میزان کربن نانوتیوب نشانده شده روی نانو کامپوزیت تاثیر چشمگیری در فعالیت فوتوکاتالسیتی bisi/bioi/cnt داشت. به همین دلیل در این مطالعه نمونه‌هایی با درصدهای متفاوت کربن نانوتیوب ساخته شد که بهترین فعالیت فوتوکاتالیستی در تخریب مالاشیت گرین به عنوان آلاینده، مربوط به نمونه نانوکامپوزیت با مقدار ٪2 وزنی کربن نانوتیوب بود. این فوتوکاتالیست نسبت به سایر نمونه‌های سنتز شده بهبود قابل ملاحظه‌ای نشان داد، به طوری‌که در مدت زمان 240 دقیقه 93% مالاشیت گرین را با ثابت سرعت 01/0 بر دقیقه تخریب نمود. از این رو انتظار می‌رود تا نانولوله‌های کربن علاوه بر افزایش سطح ویژه لایه فوتوکاتالیستی و جذب بیشتر نور برخوردی، با قابلیت به دام انداختن الکترون‌ها و انتقال دادن سریع آن‏ها، از نرخ بازترکیب الکترون وحفره به وجود آمده در فوتوکاتالیست بکاهند که این امر در نهایت منجر به افزایش عملکرد فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت‌ bisi/bioi/cnt در تخریب ماده رنگزای مالاشیت گرین شده است.

investigation of photocatalytic efficiency of bisi/bioi/cnt composite for degradationof malachite green

in this paper, a simple hydrothermal method is employed to synthesize bisi/bioi/cnt nanocomposite to improve the photocatalytic activity of bisi/bioi for the first time. the properties of the prepared samples were studied using x-ray diffraction analysis (xrd), field-emission scanning electron microscopy (fe-sem), energy dispersive spectrometry (eds), uv–vis diffuse reflectance spectroscopy (drs), electrochemical impedance spectroscopy (eis), nitrogen adsorption-desorption isotherm (bet), and photoluminescence spectroscopy (pl). the loading amount of cnt had a significant influence on the photoactivity of the bisi/bioi/cnt composite. in this study, several bisi/bioi/cnt nanocomposite samples with various mass ratios of cnt were made-up for further investigation to scrutinize the influence of cnt content on the photocatalytic activity of the nanocomposite. photocatalysis measurements revealed that 2% wt of cnt possesses the highest photocatalytic activity in the visible light irradiation with 93.1% photodegradation of malachite green (mg) as a test dye in 240 min with the rate constant of 0.01 min-1. the enhanced photocatalytic performance can be due to the large surface area, excellent conductivity performance and high absorption ability in the visible light region. the synergistic effect of the factors mentioned above makes bisi/bioi/cnt nanocomposite a high-performance photocatalyst under visible light irradiation.