Dependence of Photocatalytic Activity of TiO2-SiO2 Nanopowders

ويژگي هاي نانوساختاري و تركيب شيميايي بر فعاليت فتوكاتاليستي TiO2-SiO2 اثر مي گذارند. در اين تحقيق نانوساختار TiO2-SiO2 به روش سل- ژل سنتز مي شوند. نانوذرات TiO2-SiO2 به وسيله روش هاي فلويورسانس پرتو ايكس XRF، پراش پرتو ايكس XRD، ميكروسكوپ الكتروني تونلي TEM، ميكروسكوپ الكتروني روبشي اثر ميداني FE-SEM، طيف سنجي فرابنفش- مريي uv-vis. و طيف سنجي تبديل فوريه جذب زيرقرمزFTIR مشخصه يابي مي شوند. ثابت نرخ تخريب فتوكاتاليستي (k) متيلن بلو كه يك آلاينده رنگي آلي است، در محلول آبي آن، در مجاورت نانوذرات TiO2-SiO2 و زير تابش نور فرابنفش بعنوان معيار فعاليت فتوكاتاليستي نانوذرات TiO2-SiO2 مشخص مي شوند. ارتباط بين فعاليت فتوكاتاليستي و محتواي SiO2در تركيب معين مي شود. وابستگي ثابت نرخ (k) و محتواي SiO2 در تركيب در دماي كلسينه 900 درجه سانتي گراد مطالعه مي شود. اضافه نمودن محتواي SiO2 در تركيب TiO2-SiO2 به كمتر از 45% وزني، فعاليت فتوكاتاليستي را به دليل افزايش حرارتي و افزايش مساحت سطح موثر ذرات افزايش مي دهد. تاثير تركيب شيميايي بر روي ريخت شناسي سطح نانوذرات و بلورشدگي فازهاي مختلف نانوبلورك ها مطالعه مي شوند.

Structural properties and chemical composition change the photocatalytic activity in TiO2-SiO2 nanopowder composite. The SiO2-TiO2 nanostructure is synthesized based on sol–gel method. The nanoparticles are characterized by x-ray fluorescents (XRF), x- ray diffraction (XRD), tunneling electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), UV-vis. Spectrophotometer and furrier transmission create infrared absorption (FTIR) techniques. The rate constant k for the degradation of methylen blue in its aqueous solution under UV irradiation is determined as a measure of photocatalytic activity. Dependence between photocatalytic activity and SiO2 content in the composite is determined. Rate constant k is found dependent on the content of SiO2 in the composite that calcined at 900 oC. The addition of low composition SiO2 to the TiO2 matrix (lower than 45%) enhances the photocatalytic activity due to thermal stability and increasing in the surface area. The effects of chemical compositions on the surface topography and the crystallization of phases are studied.