Skip to main content
SUPERVISOR
Youseff Ghayeb,Mohamad mohsen Momeni hamaneh
یوسف غایب (استاد راهنما) محمدمحسن مومنی هامانه (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojgan Shafiei dasgerdi
مژگان شفیعی دستگردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Synthesis, identification and investigation of optical and photocatalytic Properties of WO3-TiO2 nanotubes modified with Sn and Fe-Cr nanoparticels
Optical catalysts (photocatalyst) that there are in the group of catalysts which they became actived when exposed to light. The optical catalysts caused do or speed up chemical reactions In the light, while remain unchanged. One of the best candidates for the optical reactions is TiO 2 that can be used for treating pollutants with the photocatalytic reaction and Hydrogen Evalution Reaction (HER) with photoelectroreaction. Considering the fact that the band gap of TiO 2 is relatively large (3/2 eV), it is only active in the area of UV radiation, So can be doped some compounds on it to active in the visible light and optimal use of sunlight. In this study, by using the one- step anodizing WO 3 -TiO 2 nanotubes was produeced(0/012 M, tungestan to be optimized in the Before research.) The morphology, structure optical and photoelectrochemical propertise of these nanotubes were characterized by SEM , XRD, EDX , UV-Visible , LSV and choronoamprometry . These studies confirmed the formation of nanotubes,presence of tungsten and decrease in the band gap of TiO 2 of these compounds compared to TiO 2 and photoelectrocatalyst propertise of WO 3 -TiO 2 were best than TiO 2 nanotubes . In this research,Fe-Cr nanoparticles in various concentrations was doped on the nanotubes by ( CBD ) method and then the morphology, structure , optical and photoelectrochemical roperties of these nanotubes were characterized by SEM , XRD, EDX , UV-Visible, LSV and Choronoamprometry methods..results shown that these metals are present on the surface of the nanotubes and the band gap has been redused. Their photoelectrocatalytic properties for (HER) were studied.results showed that by metal doping, photoelectrocatalytic properties were improved And in the various concentrations , sample (CrFeWO 3 -TiO 2 1) due to better respond to the tests(HER) were chosen as the optimum sample. At the end of this study WO 3 -TiO 2 nanotubes were doped with Sn 0/1 M at different times and the morphology, structure, optical and photoelectrochemical properties of these nanotubes were characterized by SEM , XRD, EDAX , UV-Visible and LSv, Choronoamprometry methodes. These studies confirmed the presence tin on the surface of nanotubes and the band gap has been redused. Their photoelectrocatalytic properties for the (HER) were studied.results showed that by Sn doping, photoelectrocatalytic properties were improved And in the various times sample (SnWO 3 -TiO 2 2) due to better respond to the tests were chosen as the optimum sample.
کاتالیست نوری به گروهی از کاتالیست ها گفته می‌شود که وقتی در معرض تابش نور قرار می‌گیرند، فعال می‌شوند. در واقع کاتالیزور‌های نوری در اثر تابش نور منجر به بروز یا سرعت بخشیدن به واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی می‌شوند، در حالی که خود بدون تغییر باقی می‌مانند. یکی از بهترین گزینه ها برای انجام واکنش های نوری TiO 2 است که می توان برای تصفیه آلودگی ها با کمک یک واکنش فوتوکاتالیستی و تولید گاز هیدروژن با کمک یک فرایند فوتوالکتروکاتالیستی از آن استفاده کرد. با توجه به این که شکاف باند TiO 2 نسبتاً زیاد است(2/3 الکترون ولت )، این ماده فقط در ناحیه امواج UV فعال می باشد. بنابراین جهت فعال کردن آن در ناحیه مرئی و استفاده بهینه از نور خورشید می توان با استفاده از دوپ کردن برخی ترکیبات به این مهم دست یافت. در این پژوهش ، با روش آندایزینگ همزمان نانولوله های WO 3 -TiO 2 تهیه شده و با استفاده از تکنیک های SEM ، XRD، EDAX و UV-Visible ، LSV و کرونوآمپرومتری مورفولوژی، ساختار ، خواص نوری و فتوالکتروکاتالیستی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی ها تشکیل نانولوله ها، وجود تنگستن در این نانولوله ها و کاهش شکاف باند نسبت به TiO 2 و بهبود خواص فوتو الکتروکاتالیستی اثبات شد. در ادامه این پژوهش ابتدا نانوذرات آهن- کروم را در غلظت های مختلف با روش غوطه وری(CBD) بر روی نانولوله های WO 3 -TiO 2 دوپ شده و با استفاده از تکنیک های SEM ، XRD، EDX و UV- Visible ،LSV وکرونوآمپرومتری مورفولوژی، ساختار ، خواص نوری و فوتوالکتروکاتالیستی آن ها مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که فلزات در سطح نانولوله ها حضور داشته و کاهش شکاف باند صورت گرفته است. خاصیت فوتوالکتروکاتالیستی نانولوله ها با استفاده از تکنیک های روبش خطی پتانسیل و کرونوآمپرومتری و تولید گاز هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان داد که در اثر دوپ فلزات خاصیت فوتوالکتروکاتالیستی آن ها بهبود یافته و در غلظت های مختلف نمونه (CrFeWO 3 -TiO 2 1) به علت پاسخ گویی بهتر به تست های ذکر شده به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد. در انتهای این پژوهش نانولوله های WO 3 -TiO 2 ، با قلع 1/0 مولار با روش غوطه وری (CBD) در زمان های مختلف، دوپ شدند و بررسی ها نشان دادکه فلز قلع در سطح نانولوله ها حضور داشته و کاهش شکاف باند صورت گرفته است. خاصیت فوتوالکتروکاتالیستی آنها نیز با بررسی جریان نوری و کرونوآمپرومتری و تولید هیدروژن با روش فوتوالکتروکاتالیستی بررسی شدند . نتایج مطالعات نشان داد که در اثر دوپ فلز قلع خاصیت فوتوالکتروکاتالیستی آن ها بهبود یافته و در زمان های مختلف غوطه وری نمونه SnWO 3 -TiO 2 2 به علت پاسخ گویی بهتر به تست ها و همچنین تست پایداری به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی