Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamad mohsen Momeni hamaneh,Youseff Ghayeb
محمدمحسن مومنی هامانه (استاد مشاور) یوسف غایب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoumeh Avazverdi
معصومه عوض وردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
In recent years, titanium nanotubes are attracting attention as photocatalyst; but activity in the UV region of light and high probability of electron-hole recombination create limitations. Precipitation of various compounds or combination with other semiconductors are tried as solutions to this problem. In this thesis, insitu anodizing of titanium dioxide nanotubes doped with tungsten (WO 3 -TiO 2 ) is performed and after annealing precipitation of Prussian blue with the SILAR method in cycles of 2, 3, 5, 7, 9, 10 and 15 is performed. Sample S9 with current density of 115 microampere per square centimeter is chosen as the best sample and, separately, silver particles (samples M) and palladium particles (Samples N) were photodeposited by UV irradiation during 5, 15, 30, 60 and 90 minutes over the surface of S9. Morphology, crystal structure and optical properties of the prepared samples are studied with FE-SEM, UV-VIS, EDX-EDXmapping and XRD methods. Presence of silver, palladium and WO 3 -TiO 2 nanotubes beside which Prussian blue is deposited to reduce the band gap and electron-hole separation is confirmed by these methods. Electrochemical properties of the above samples are studied by liner scanning voltammetry (LSV), chronoamperometry (CA) and open circuit potential (OCP). Further the stability of the samples is studied by chronoamperometry. Among the samples of M and N series, sample M1 which has undergone 5 minutes of silver photodeposition and the sample N3 which has undergone 30 minutes of palladium deposition exhibited the best photocatalytic activity. Current density in M1 and N3 where respectively 250 and 160 microamperes per square centimeter. In the applications section of this work, hydrogen produced from samples where different cycles of Prussian blue deposition was measured and the best result was 45 microliter of hydrogen release per hour. The other cathodic test was for determining the best photoanode for photo-cathodic protection. In this application protection of stainless steel 403 by a photoanode made of WO 3 -TiO 2 precipitated with Prussian blue and palladium was studied.
در سال های اخیر نانولوله های اکسید تیتانیوم به علت داشتن ویژگی های خاص به عنوان فوتوکاتالیست مورد توجه و بررسی قرار گرفته اند؛ اما به دلیل فعال بودن در ناحیه نور UV و بازترکیبی الکترون-حفره با احتمال بالا برای استفاده محدودیت هایی را ایجاد می کند. بنابراین سعی شد این مسئله با رسوب ترکیبات مختلف یا با ترکیب کردن با سایر نیمه هادی ها برطرف شود. در این پایان نامه ابتدا با روش آندایزینگ همزمان نانولوله های تیتانیوم دی اکسید دوپ شده با تنگستن (WO 3 -TiO 2 ) تهیه شد و پس از عملیات حرارتی، رسوبدهی پروس آبی (Prussian blue) به روش سیلار (SILAR) در سیکل های مختلف 2، 3، 5، 7، 9، 10، 15 با عنوان های نامگذاری شده ی (S2،S3 ،S5 ،S7 ،S9 ،S10 ،S15 ) انجام شد. نمونهS9 با چگالی جریان 115 میکروآمپر بر سانتی متر مربع به عنوان بهترین نمونه انتخاب گردید و به صورت جداگانه ذرات نقره (نمونه های نامگذاری شده با M ) و پالادیوم (نمونه های نامگذاری شده با N) با روش رسوبدهی نوری در زمان های 5، 15، 30، 90،60 دقیقه تحت تابش نور UV بر روی سطح نمونه S9 پوشش داده شدند. مورفولوژی، ساختار بلوری و خواص نوری نمونه های تهیه شده با استفاده از روش های FE-SEM ،XRD ، UV-VIS، EDX-EDXmapping مورد بررسی قرار گرفته شد. وجود عناصر نقره و پالادیوم و حضور نانولوله های WO 3 -TiO 2 در کنار پروس آبی که به منظور کاهش پهنای نوار و جدایی الکترون-حفره پوشش داده شدند با این روش ها تایید گردید. ویژگی های الکتروشیمیایی نمونه های تهیه شده با استفاده از روش های پتانسیل روبش خطی (LSV ) و کرونوآمپرومتری (CA ) و پتانسیل مدار باز (OCP ) و همچنین پایداری نمونه ها با کمک آزمون کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. از میان نمونه های سری M و N نمونه M1 با مدت زمان 5 دقیقه رسوبدهی نوری نقره و نمونه N3 با مدت زمان 30 دقیقه رسوبدهی نوری پالادیوم، دارای بهترین عملکرد فوتوالکتروشیمیایی بودند. چگالی جریان در M1 برابر250 میکروآمپر بر سانتی متر مربع و N3 برابر با 160 میکروآمپر بر سانتی متر مربع می باشد. در بخش کاربردها، اندازه گیری هیدروژن از نمونه های لایه نشانی شده با سیکل های مختلف با پروس آبی انجام گرفت که بهترین نمونه، حجمی معادل 45 میکرولیتر بر ساعت هیدروژن آزاد نمود.کاربرد دیگری به منظور تایید بهترین نمونه به عنوان فوتوآند مورد بررسی قرار گرفت انجام آزمایش حفاظت کاتدی نوری می باشد. در این کاربرد حفاظت کاتدی فولاد ضد زنگ 403 توسط فوتوآندهای WO 3 -TiO 2 رسوبدهی شده با پروس آبی و پالادیوم بررسی گردید و مشاهده شد که فولاد به خوبی حفاظت شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی