سنتز و بررسي خواص ساختاري و فوتوكاتاليستي نانو كاتاليست اكسيد سريم خالص و آلاييده شده با كبالت

Synthesis and study of structural and photocatalytic properties of pure cerium oxide and Co-doped nanocatalysts

در اين پژوهش نانوكاتاليست اكسيد سريم و آلاييده شده با كبالت با فرمول شيميايي (x=0.0, 0.1) به روش همرسوبي تعديل شده با موفقيت سنتز شد. در اين روش، نيتراتهاي سريم و كبالت به عنوان مواد آغازين و آب ديونيزه به عنوان حلال استفاده شد. خواص ساختاري و ريخت شناسي نمونههاي تهيه شده به كمك مشخصهيابيهاي پراش پرتو ايكس ( XRD )و ميكروسكوپ الكتروني روبشي ( SEM ) بررسي شد. بررسي الگوهاي پراش پرتو ايكس نشان داد كه نمونهها داراي ساختار مكعبي بوده و هيچ قله اضافي مربوط به فازهاي ناخواسته وجود ندارد. ميانگين اندازه بلوركها نمونههاي سنتز شده به كمك رابطه شرر تخمين زده شد. تصاوير SEM نشان مي دهد كه ذرات كروي و اندازه ميانگين آن ها كمتر از 33 نانومتر است. براي بررسي خواص رنگزدايي نانوكاتاليست هاي سنتز شده از رنگ ميتلن بلو ( methylene blue )استفاده شد. نتايج حاصل از آزمايش هاي فوتوكاتاليستي نشان مي دهد كه نمونه اكسيد سريم خالص داراي عملكرد رنگزدايي بهتري نسبت به اكسيد سريم آلاييده شده با كبالت، تحت تابش نور فرابنفش است.

In this research pure cerium oxide and Co-doped nanocatalysts were successfully synthesized by coprecipitation method.Cerium nitrate and cobalt nitrate were used as the starting materials and deionized water as the solvent.The structural properties and morphology of the prepared samples were investigated using X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy (SEM) technique. The XRD patterns showed that all the samples had cubic structures without any unwanted phases. The average crystallized size and lattice strain were estimated and calculated using scherrer formula and size-strain plot(SSP) method. The SEM image showed that the particle size are almost spherical with the average size of about 30 nm. Methylene blue was used to investigate the degradation activity of the synthesized samples. Our photocatalytic results indicated that the pure cerium oxide had better degradation activity compared to the Co-doped samples