Skip to main content
SUPERVISOR
Youseff Ghayeb,Mohamad mohsen Momeni hamaneh
یوسف غایب (استاد راهنما) محمدمحسن مومنی هامانه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elham GHonjalipoorgoushki
الهام غنجعلی پورگوشکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Photo-assisted electrochemical deposition of Mn and Zn-Fe particales on the surface of TiO2 and W-TiO2 nanotubes
Because of the limitations of fossil fuels and serious environmental problems, using of clean and recyclable fuels is of particular importance. In recent years, the process of water splitting by optical photocatalysts for the production of hydrogen, which converts solar energy into chemical energy, is one of the ideal ways of generating clean energy. From the past, some of the dioxides, such as: TiO 2 , Fe 2 O 3 and Ga 2 O 3 has been reported for water splitting under ultraviolet radiation. Among them, the anatase TiO 2 phase is due to the wide band gap, low prices, good chemical stability, and lack of toxic properties make extensive use of photocatalyst. But due to the fact that it is not active in the visible light range and the rapid recombination of electron hole has problems, that by modifying its surface by depositing with metals, non-metals or other semiconductors the surface of the nanotubes, these problems can be solved. The deposition of non-metals and pseudo-metals leads to an increase in valence band and the deposition of metals, which reduces the conduction band in the titanium dioxide and thereby reduces the titanium dioxide bond gap. There are several methods for depositing different elements on titanium dioxide, which this operation was carried out with easy methods. In this project, TiO 2 and WO 3 -TiO 2 nanotubes were prepared by in-situ anodization and by using three method: photodeposition, electrodeposition and photoelectrodeposition for deposite of Mn and Zn-Fe particles on the surface of TiO 2 and WO 3 - TiO 2 nanotubes. Also morphology, structure and optical properties of these nanotubes were charactrized by FE-SEM, EDX, XRD, Raman and UV-visible. The presence of elements Mn and Fe-Zn in the nanotubes and decrease of the bandgap was confirmed by these techniques. Then, the effect of time. Potential and deposition method was evaluated on photocatalytic activity by OCP, LSV and CA techniques. The results indicated that nanotubes modified with manganese and Iron-Zinc show better photocatalytic performance than titanium dioxide nanotubes. The l1 electrode in the manganese group and L100 in the Iron-Zinc group exhibited the most photoelectrocatalytic performance.
به دلیل محدودیت سوخت های فسیلی، توسعه انرژی پاک و تجدیدپذیراز اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از مهمترین سوخت های پاک، هیدروژن می باشد و یکی از راه های تولید هیدروژن شکافت فوتوکاتالیستی آب به وسیله نیمه هادی های مختلف است. از میان نیمه هادی های مختلف دی اکسید تیتانیوم به دلیل خواص منحصر به فردش از جمله پایداری شیمیایی بالا و سازگار بودن با محیط زیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اما به دلیل فعال نبودن در محدوده نور UV برای کاربرد در مقیاس وسیع محدودیت دارد. اما می‌توان این محدودیت را با دوپ کردن و یا رسوب دهی فلزات مختلف بر روی سطح آن برطرف کرد. در این پایان نامه بعد از ساخت نانولوله های TiO 2 و W-TiO 2 با روش آندایزینگ و آندایزینگ همزمان ذرات Mn وFe-Zn به سه روش رسوب دهی نوری، رسوب دهی الکتروشیمیایی و رسوب دهی الکتروشیمیایی به کمک نور، بر روی سطح نانولوله های مذکور رسوب دهی شدند. مورفولوژی، ساختار و خواص نوری نمونه های تهیه شده توسط روش های FE-SEM،Raman ، XRD و UV-Visible مورد بررسی قرار گرفت. وجود عناصر Mnو Zn-Fe در نانولوله ها و کاهش شکاف باند با این روش ها تایید شد. سپس، اثر پتانسیل، زمان و روش رسوب دهی روی فعالیت فوتوالکتروکاتالیستی تیتانیم دی اکسید توسط روش‌هایOCP، LSV و CA مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانولوله های اصلاح شده با Mn و Fe-Zn نسبت به نانولوله های TiO 2 و WO 3 -TiO 2 پوشش دهی نشده عملکرد فوتوالکتروکاتالیستی بهتری نشان می دهند. دربخش اول متغییر پتانسیل است. و بیشترین عملکرد فوتوالکتروکاتالیستی مربوط به الکترودی است که برای اصلاح سطح آن از روش رسوب دهی الکتروشیمیایی به کمک نور در پتانسیل بالا استفاده شد. و در قسمت دوم کار نیز متغییر زمان رسوب دهی است و در این قسمت نیز الکترودی که با روش رسوب دهی الکتروشیمیایی به کمک نور در زمان بهینه شده، اصلاح شده است بیشترین عملکرد فوتوکاتالیستی را از خود نشان می‌دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی