الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۴
کد مقاله
CHEM14
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه
نام انگلیسی
Silver Doped TiO2 Nanostructure Composite Photocatalyst Film Synthesized by Sol-Gel Spin and Dip Coating Technique on Glass
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه
خلاصه
فیلمهای چند سازه جدید (P25SGF-MC-Ag, MPC500GF-MC-Ag و ANPSGF-MC-Ag ) به روش سل ـ ژل اصلاح شده و با استفاده از اندازه متفاوت ذرات پودر TiO2 و افزودن نقره سنتز شده است. فیلمهای نازک چند سازه(کامپوزیت) نانو ساختاری Ag/TiO2 بوسیله تکنیک سل- ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری تهیه شدند، در حالیکه با وارد کردن متیل سلولز (MC) متخلخل، فیلمهای Ag/TiO2 پس از کلسینه کردن در دمای ۰C 500 تهیه شدند. فیلمهای TiO2و Ag/TiO2 تهیه شده بوسیله پراش سنجی اشعه x و میکروسکوپی پویش الکترون شناسایی شدند تا اختلافات ساختاری و ریخت‌شناسی آنها آشکار شود. علاوه بر این، خواص فوتوکاتالیتیکی این فیلمها بوسیله تجزیه متیل اورانژ (MO) تحت تشعشع UV بررسی شده‌اند. ریزساختار فیلم Ag/TiO2 ـ MC بدون افزودن Ag پس از کلسینه کردن در C° ۵۰۰ یک ریز ساختار (ساختار میکرو) را نشان می‌دهند در حالیکه با افزودن Ag اثر کلوخه سازی مهمی مشاهده می شود و این فیلمها یک ریز ساختار متخلخل ایجاد می کنند. TiO2 فاز آناتاز نانو ساختاری با توجه به تیز شدن پیکهای پراش XRD می‌تواند مشاهده شود. تجزیه نوری TiO2 متخلخل که با ۴-۱۰ * ۵ مول Ag ته‌نشین شده، بهترین بازده فوتوکاتالیتیکی را نشان می‌دهد، چون پس از یک ساعت مجاورت با اشعه UV ، ۶۹% متیل اورانژ تجزیه می شود.
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2
۱- مقدمه
تیتانیم دی‌اکسید به علت داشتن بعضی خواص فیزیکی جالب که آن را برای انواع کاربردها مناسب می‌سازد، نظر عمده محققین را به خود اختصاص داده است، TiO2 مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، پایداری شیمیایی و شفافیت نوری عالی در نواحی مریی و مادون قرمز نزدیک دارد و همچنین ضریب شکست بالایی دارد که آن را برای پوششهای ضد انعکاسی در ابزارهای نوری مفید می‌سازد. تلاشهایی برای توسعه تکنولوژیهای خالص سازی مناسب آب و هوا بر پایه فوتوکاتالیز TiO2 صورت گرفته است. چنین پوششی بعنوان نمونه ترکیبات آلی سمی تا ترکیبات معدنی غیر سمی نظیر کربن دی‌اکسید، آب، یونهای آمونیم یا نیترات‌ها و کلرید را احیا می کند. چند تکنیک نظیر پیرولیز (گرماکافت) اسپری، روش سل ـ ژل، کاتد پرانی، روش حلال گرمایی، رسوبگذاری لیزر ضربانی، رسوبگذاری لایه اتمی، رسوبگذاری بخار شیمیایی (CVD) و CVD تقویت شده با نور برای رسوب کردن (ته نشینی) فیلمهای نازک TiO2 به کار برده شده است. هر یک از این تکنیکها برای تهیه فیلم نازک TiO2 مزایا و معایب مخصوص به خود دارد و هم اکنون معلوم نیست که کدامیک از اینها بالاخره موثرترین هزینه/ کیفیت را دارند.
این موضوع کاملا معلوم شده که مرحله آغاز فرآیند فوتو کاتالیتیکی شامل تولید جفتهای الکترون ـ حفره در محل تشعشع ماده با یک فوتون می‌باشد و این فوتون دارای انرژی حداقل مساوی با انرژی شکاف نوار فوتو کاتالیست می‌باشد. جفتهای الکترون ـ حفره تشکیل شده می‌توانند یا در توده ماده ترکیب مجدد شوند یا به سطح بیایند و در واکنش شیمیایی که شامل گونه‌های جذب شده بر روی گروههای تیتانول بیرونی هستند، مشارکت کنند. تنها عیب TiO2 این است که شکاف نوار آن در ناحیه UV نزدیک طیف الکترو مغناطیسی قرار دارد: eV2/3 (nm 388) و eV 0/3 (nm 410) به ترتیب برای آناتاز و روتیل. در نتیجه، فقط نور UV می‌تواند جفتهای الکترون ـ حفره ایجاد کند و فرآیندهای فوتو کاتالیتیکی را آغاز نماید. بنابراین، معلوم است که هر اصلاحی در فوتو کاتالیست‌های مبتنی بر TiO2 که به کمتر شدن شکاف نوار آن منجر می‌شود، شکستی را در این حوزه نشان می‌دهد. به همین دلیل است که در طی سالهای اخیر کارهای علمی زیادی در این زمینه انجام شده است. آنالیز جامع با روشهای مختلف که برای TiO2 اصلاحی بکار برده شده خارج از حوزه این بحث است و فقط چند مورد انتخابی در زیر خلاصه خواهند شد: (۱) یک مورد، اصلاح TiO2 با فلزات واسطه مختلف نظیر Mn, V, Nb, Cr, Pt, Ag, Au و Fe می‌باشد. این سیستم‌ها افزایش فعالیت نوری در ناحیه مریی با بازدهی که قویا به روش تولید بستگی دارد را نشان می‌دهند. با این وجود، آنها بوسیله ناپایداری گرمایی و کنترل بحرانی ابعاد و توزیع خوشه‌ای شناسایی می‌شوند.
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2
۲- بخش تجربی
محلول اتانول استاندارد (g/mol 07/46 = M ، خلوص تقریبا ۸/۹۹%) از شرکت شیمیایی فلوکا خریداری شد. هیدرو کلریک اسید (g/mol 5/36 = M ، خلوص تقریبا ۵/۳۵%) و نقره نیترات (۹۹%) از شرکت مرک تهیه شد. تیتانیم تترا ایزوپروکسید (Ti(iOPr)4 یا TTIP) (سیگما ـ آلدریچ، ۹۷%)، پیش ماده، بدون خالص‌سازی بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. سه نوع پودر TiO2 تجاری یعنی پودر TiO2 آلدریچ (ANP)، P-25 دگوسا (P25) و PC-500 میلینوم (MPC500) بعنوان پر کننده در فیلمهای چند سازه نانو ساختاری استفاده شدند. خصوصیات پر کننده‌های فوتو کاتالیست‌ها بر اساس اطلاعات تولید کننده در جدول ۱ ارائه شده‌اند. متیل سلولز (استخلاف کم) بعنوان یک ماده پیوندی (چسبنده) آلی مورد استفاده قرار گرفت. متیل اورانژ (۴- [[ ۴- دی‌متیل آمینو] فنیل] آزو) نمک سدیم بنزن سولفونیک اسید با خلوص آزمایشگاهی بعنوان یک مدل ساده برای رنگهای عمومی آزو که به گستردگی در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد، انتخاب گردید. متیل اورانژ یک معرف (شناساگر) معروف اسید ـ باز است که در محیط بازی، نارنجی و در محیط اسیدی، قرمر است. مراحل تهیه فیلمهای چند سازه حاصل از پودر TiO2 به طور مفصل در جایی دیگر توضیح داده شده‌اند. سل با افزودن mL TTIP5 به بشر mL 50 که محتوی مخلوطی از mL 10 اتانول و ۵/۳۵ HClmL 8/1 می‌باشد و به مدت ۵ دقیقه با هم مخلوط می‌شوند، تهیه شد. محلول متیل سلولز ۲% وزنی با استفاده از MC و آب دو تقطیره تهیه گردید.
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2
نتایج و بحث
فیلم چند سازه حاصل از سل – ژل می‌تواند به آسانی بصورت یک روش سریع و بدون مصرف انرژی برای تولید توده‌ای از فیلمهای چند سازه تیتانیا (با ضخامت mµ ۱۰) با یکنواختی و خواص تکرارپذیری خوب بکار برده شود. پس از فرو بردن فیلمهای چند سازه TiO2 در محلول نیترات نقره و پس از آن تابش UV در nm 254 به مدت ۲ ساعت، فوتوکاتالیست به رنگ قهوه‌ای تیره در آمد. با افزایش غلظت + Ag در محلول مورد نظر، فیلمهای تاریکتری با سرعت شیب تولید شد. مشاهده میکروسکوپی فیلم، نشان می دهد که ذرات نقره بدون تشکیل جزایر به گستردگی بر روی سطح پخش می شوند و فوتو کاتالیست‌های اصلاح شده سطحی حاصله دارای ساختار جامدی بر روی سوبسترای شیشه‌ای می‌باشند که مقاومت مطلوب‌تری در برابر خراشیدگی و چسبندگی مطلوب‌تری دارند.
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2
۴- نتیجه‌گیری
در تحقیق حاضر، ما فیلمهای چند سازه ای نانو ساختاری گسترش یافته بر روی اسلایدهای شیشه‌ای میکروسکوپی را بوسیله تکنیک پوشش دهی(لایه نشانی) چرخشی بصورت سل ـ ژل تهیه کرده‌ایم و آنها را با رسوب کردن نقره اصلاح و خصوصیات آن را تعیین کرده‌ایم و برای تجزیه فوتو کاتالیتیکی آلاینده متیل اورانژ با موفقیت آزمایش نموده ایم. فیلمهای Ag/TiO2 بوسیله داخل کردن ریز کره‌های MC و کلسینه کردن در دمای C°۵۰۰ به دست آمدند. تمام فیلمهای چند سازه تهیه شده، هنگام اندازه‌گیری با XRD ، TiO2 فاز آناتاز را نشان دادند. فیلمهای TiO2 ـ MC با افزایش Ag نانو ساختارهای متخلخل را نشان دادند اما از فیلم TiO2 متخلخل متفاوت بودند. خواص فوتو کاتالیتیکی فیلمهای نازک تهیه شده به وسیله تجزیه متیل اورانژ تحت تابش UV ارزیابی شدند. فیلمهای چند سازه ANPSGF-MC-Ag ، MPC500SGF-MC-Ag و P25SGF-MC-Ag به ترتیب تجزیه ۶۴% ، ۴۲% و ۶۹% را نشان دادند. با ساختن فیلم متخلخل TiO2 و افزودن عنصر Ag ، عملکرد فوتو کاتالیتیکی فیلمهای چند سازه با پایه TiO2 می‌تواند تا حد زیادی اصلاح شود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
