بهزاد کوزه گر کالجی

در این تحقیق، مقادیر مختلف از پودر تیتانیای دوپ شده با سریم ( با 5-2-1-5/0درصد مولی Ce) و تیتانیای دوپ شده با قلع (با 15-10-5-1 درصد مولی Sn) آماده شد. همچنین نمونه های مختلف نانوذرات TiO2با دوپ همزمان Sn وCe(2-1-5/0 درصد مولی Ce و 10-5-1 درصد مولیSn) به روش سنتز ساده سل-ژل با استفاده از نیترات سریم 6 آبه به عنوان پیش ماده سریم، کلرید قلع 2 آبه بعنوان پیش ماده قلع و تیتانیوم بوتوکساید(TBT) به عنوان پیش ماده تیتانیوم تهیه شد. (دمای کلسیناسیون برای نمونه ها با دوپ همزمان در محدوده ی C˚975-475 بودند.) بررسی و مطالعه خواص ساختاری، فتوکاتالیستی، نوری، عنصری و شیمیایی نمونه های تهیه شده با استفاده از روش های مختلف مانند DLS، TG-DTA، XRD، FE-SEM،EDX،BET،XPSوFT-IR ارزیابی شد. نتایجXRDنشان می دهد که اضافه کردن ناخالصی در کریستالیته و اندازه ذراتTiO2تاثیر زیادی دارد. متوسط اندازه کریستالیت نمونه ها با استفاده از فرمول شرر محاسبه شد همچنین پارامترهای سلول واحد تعیین گردید. دوپ قلع در شبکه تیتانیا منجر به تشویق استحاله فازی آناتاز به روتایل گردیده است در حالی که دوپ سریم در شبکه تیتانیا از استحاله فازی آناتاز به روتایل جلوگیری کرده است. مشخص شد که فتوکاتالیست تهیه شده از ذرات کروی شکل تشکیل شده است که اندازه ذرات آن از نمونه بدون دوپنت کوچک تر بود. لبه جذب نوری نانوذرات فتوکاتالیست تیتانیا تهیه شده با دوپ همزمان در محدوده نور مرئی مشاهده شد و توانایی بالایی برای تخریب متیلن بلو تحت تابش نور مرئی از خود نشان دادند. نتایج نشان داد بهترین خواص فتوکاتالیستی نانوپودرها با دوپ همزمان Ce و Sn تحت تابش نور مرئی مربوط به نمونه ی TSC6می باشد. همچنین نمونه ی همراه با دوپ همزمان دارای خواص فتوکاتالیستی بهتری در مقایسه با نمونه های تک دوپنت بود. طیف جذب تیتانیای دوپ شده با Sn و Ce دارای شیفت پیک قابل ملاحظه ای به-سمت ناحیه مرئی بود. این امر را می توان به ایجاد یک تراز جدید در وسط باند ممنوعهTiO2نسبت داد.علاوه بر این، دوپ سریم می تواند سبب کند شدن فرآیند بازترکیب الکترون و حفره در تیتانیا گردد. باتوجه به بررسی XPS، عنصر Tiعمدتاً به صورت شیمیایی Ti4+ وجود داشت. Ce به صورت ترکیبی از حالت های اکسیداسیون Ce3+و Ce4+یافت شد.