بررسي اثر گروه‌هاي عاملي نانولوله كربني در ساخت سامانه هيبريدي نانولوله‌كربني ـ نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم به روش سل ـ ژل

The effect of the Functional groups of MWCNTs on synthesis of CNT-TiO2 hybrid by Sol gel method

در اين پژوهش نانومواد هيبريدي نانولوله‌كربني ـ دي اكسيد تيتانيوم (MWCNT-TiO2 ) به روش سل ـژل با استفاده از بوتوكسيد تيتانيوم (C16H36O4Ti) و دو نوع نانولوله كربني عاملدار با گروه‌هاي عاملي كربوكسيل (COOH) و هيدروكسيل (OH) ساخته شد. نانومواد تهيه شده به وسيله آناليزهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) ، طيف‌سنجي تفكيك انرژي پرتو ايكس (EDS)، نقشه اشعه ايكس توزيع ذرات (Xmap)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) ، پراش پرتو ايكس XRD)) و طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) مشخصه‌يابي شدند. نتايج نشان داد كه مقدار دي‌اكسيد تيتانيوم بارگذاري شده روي سطح نانولوله‌هاي كربني عاملدار با عامل كربوكسيل در ساختار هيبريدي MWCNT-COOH-TiO2 بيشتر از نانولوله كربني با عامل هيدروكسيل در ساختار هيبريدي MWCNT-OH-TiO2 مي‌باشد. علاوه بر اين ميانگين اندازه نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم متصل شده روي سطح نانولوله‌هاي كربني با عامل كربوكسيل نسبتا كوچكتر از نانولوله كربني با عامل هيدروكسيل مي‌باشد. به نظر مي‌رسد كه نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم رشد يافته در نمونه‌ هيبريدي تهيه شده با نانولوله كربني داراي عامل هيدروكسيل از شكل با تقارن كروي‌تر برخوردار هستند.

In this study multiwall carbon nanotube-titanium dioxide(MWCNT-TiO2)hybrid nanomaterial prepared by sol-gel method using titanium butoxide(C16H36O4Ti) and two kinds of functionalized carbon nanotubes with carboxyl(COOH) and hydroxyl(OH) groups. The prepared nanomaterials were characterized by Field emission scanning electron microscopy(FESEM), Transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), Energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) and X-ray map of elemental distribution(Xmap). It was found that the amount of TiO2 loaded on bodies of CNTs with COOH functional group(MWCNT-COOH-TiO2 hybrid) are more than that of CNTs with OH functional group(MWCNT-OH-TiO2 hybrid). Furthermore the average sizes of TiO2 nanoparticles attached on COOH functional CNTs are relatively smaller than that of attached on OH functional ones. It seems that the TiO2 nanoparticles appeared on MWCNT-OH-TiO2 hybrids possess better sphere symetrical shapes compared to MWCNT-COOH-TiO2 hybrids.