Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamad mohsen Momeni hamaneh,Youseff Ghayeb
محمدمحسن مومنی هامانه (استاد راهنما) یوسف غایب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahsa Davarzadeh
مهسا داورزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Fabrication and characterization of TiO2-WO3 composite nanotubes doped with platinum, gold, palladium and cobalt metals and study of their photocatalytic and optical properties
The photocatalytic properties of TiO 2 can be used in treatment of pollutions. Considering to relatively high band gap of TiO 2 (3/2 eV), this material is active in the UV radiation. For activation of this photocatalyst in the visible area and efficient use of sunlight, its band gap should be reduced. Several studies have shown to achieve this objective, some compounds can be doped. In this project, TiO 2 -WO 3 composite nanotubes were prepared by in-situ anodizing method. The morphology, structure and optical properties of these nanotubes were charactrized by SEM, XRD, EDAX and UV-Visible. These studies confirmed the formation of nanotubes, presence of tungsten and decrease in the band gap of the TiO 2 of these compounds compared to TiO2. Photocatalytic properties of these nanotubes in the degradation of methylene blue dye showed that by doping of tungsten, their photocatalytic properties were improved compared TiO 2 . In other words, large amounts of methylene blue were degraded. At different concentration of tungsten, due to better respond to the mentioned tests; 0/012 M was selected as optimized sample. In this project, some metals such as gold, platinum, palladium and cobalt, each of in certain concentrations and time were doped in TiO 2 nanotubes and TiO 2 -WO 3 by photo-assisted deposition method. Morphology, structure and optical properties of these nanotubes were characterized by SEM, XRD, EDAX and UV-Visible. Redults shown that thses metals are present on the surface of the nanotubes and the band gap has been reduced. Their photocatalytic properties for the degradation of methylen blue dye were studied. Results showed that by metal doping, photocatalytic properties were improved and stability is desirable. In the platinum doped sample, Pt/TiO 2 -WO 3 at 180 minutes due to better respond to the tests listed and degradation of more color was chosen as the optimized sample. For samples doped with gold, the sample Au/TiO 2 -WO 3 sample was optimized at 60 minutes. In the case of Pd, Pd/TiO 2 -WO 3 sample at 60 minutes, for example, and neither the optimized choice as well as a sample of cobalt Co/TiO 2 -WO 3 at 60 min was selected as optimized sample.
از خاصیت فتوکاتالیستی TiO 2 می توان در تصفیه آلودگی ها استفاده نمود. با توجه به این که شکاف باند TiO 2 نسبتا" زیاد (eV2/3) است, این ماده فقط در ناحیه امواج UV فعال می باشد. جهت فعال شدن این فتوکاتالیست در ناحیه مرئی و استفاده بهینه از نور خورشید باید به طریقی شکاف باند آن را کاهش داد. مطالعات نشان داده است که می توان با دوپ کردن برخی ترکیبات به این مهم دست یافت. در این پروژه، با روش آندایزینگ همزمان نانولوله های TiO 2 -WO 3 تهیه شده و با استفاده از تکنیکهای SEM, XRD, EDAX و UV-Visible مورفولوژی, ساختار و خواص نوری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها تشکیل نانولوله ها, وجود تنگستن در این نانولوله ها و کاهش شکاف باند نسبت به TiO 2 را اثبات نمود. بررسی خاصیت فتوکاتالیستی این نانولوله ها در تخریب رنگ متیلن بلو نشان داد که در اثر دوپ تنگستن, خاصیت فتوکاتالیستی آن ها نسبت به TiO 2 بهبود یافته است به عبارت دیگر متیلن بلو بیشتری تخریب شده و در غلظت های مختلف تنگستن غلظت 012/0 مولار به علت پاسخ گویی بهتر به تست های ذکر شده به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد. در ادامه این پروژه, برخی فلزات مثل طلا, پلاتین, پالادیم و کبالت که هر کدام در غلظت ها و زمان های خاصی در نانولوله های TiO 2 و TiO 2 -WO 3 به روش رسوب دهی به کمک نور دوپ شدند و با استفاده از تکنیک های SEM, XRD, EDAX و UV-Visible مورفولوژی, ساختار و خواص نوری 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 فتوکاتالیستی آن ها نیز برای تخریب رنگ متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان داد که در اثر دوپ فلزات خاصیت فتوکاتالیستی آن ها بهبود یافته و دارای پایداری مطلوبی می باشند. در مورد دوپ فلز پلاتین نمونه t/TiO 2 -WO 3 در زمان 180 دقیقه به علت پاسخ گویی بهتر به تست های ذکر شده و تخریب رنگ بیشتر به عنوان زمان و نمونه بهینه انتخاب شد. برای نمونه های دوپ شده با فلز طلا نیز پس از انجام تست های مربوطه نمونه Au/TiO 2 -WO 3 در زمان 60 دقیقه بهینه شد. در مورد پالادیم, نمونه Pd/TiO 2 -WO 3 در زمان 60 دقیقه به عنوان نمونه و زمان بهینه انتخاب شدو همچنین کبالت نیز نمونه Co/TiO 2 -WO 3 در زمان 60 دقیقه به عنوان نمونه بهینه انتخاب شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی