بارگذاري نانو ذرات اكسيدهاي قليايي روي سطح اكسيد آهن Fe2O3) II) براي افزايش خاصيت فتوكاتاليستي

Loading of alkaline oxide nanoparticles for promotion of photocatalytic property

ذرات اكسيد آهن Fe2O3) II) با نانو ذرات اكسيد قليايي مانند اكسيد سديم، اكسيد پتاسيم و اكسيد سزيم به ميزان 0/05 ، 0/1، 0/4 و 1/0 درصد وزني بارگذاري شده است. براي اندازه گيري خواص فتوكاتاليستي نمونه ها، آزمايش فتوكاتاليستي در فاز گاز و زير نور مرئي با بخار ايزوپروپانول (IPA) به عنوان ماده آلاينده انجام شد. نتايج آزمايش نشان مي دهد با افزايش ميزان بارگذاري ماده اكسيد قليايي روي سطح اكسيد آهن تا يك مقدار بهينه خاصيت فتوكاتاليستي نمونه ها افزايش مي يابد و افزايش ميزان بارگذاري بيش از مقدار بهينه باعث كاهش فعاليت فتوكاتاليستي نمونه ها مي گردد. تحليل فرآيندهاي شيميايي، ساختار نوار رسانش و وضعيت نسبي آنها و همچنين مقايسه نتايج آزمايش روي مواد مختلف نتيجه مي دهد كه حضور نانوذرات اكسيد قليايي روي سطح اكسيد آهن باعث واكنش شيميايي و انتقال الكترون به سطح و در نتيجه افزايش چگالي الكترون ها در نوار رسانش سطحي مي شود. افزايش چگالي الكترون ها در نوار رسانش سطحي موجب افزايش ميل الكترون دهي فتوكاتاليست و افزايش سرعت واكنش احيا مي گردد.

Fe2O3 was loaded by Na2O, K2O and Cs2O for 0.05, 0.1, 0.4 and 1.0 wt% by impregnation method. The photocatalytic evaluation was carried out in a gas phase for degradation of Iso-propyl alcohol (IPA) to acetone. The photocatalytic evaluations show the photoactivity of Fe2O3 increases to an optimum extent by loading of alkaline oxides on the surface. The enhancement of photoactivity of Fe2O3 after loading can be attributed to the surface chemical reactions and transfer of electron from alkaline oxide to conduction band of Fe2O3. This process enriches the conduction band full of electron and it can promote the photoreduction rate on the surface