بررسي عملكرد نوركاتاليزوري نانوذرات Cr/S/TiO2 در برابر نور مرئي

Investigation of Photocatalytic Performance of Cr / S / TiO2 Nanoparticles in Visible Light

در اين پژوهش، براي مطالعه اثر پارامترهاي عملياتي به منظور بهبود رفتار نوركاتاليزوري تيتانيوم دي اكسيد، به منظور تخريب آلاينده ها چهار فاكتور موثر انتخاب شد: درصد وزني گوگرد 5-0، درصد وزني كروم 5-0، دماي كلسيناسيون ℃ 700-400 و زمان دقيقه 70-10. طراحي آزمايش به وسيله روش رويه پاسخ RSM، با نرم افزار Design-Expert ver. 10.0.6.0 انجام شده است. طراحي ماتريس، شامل سي آزمايش با شش نقطه تكراري مي باشد. بعد از ساخت نانوذرات براساس ماتريس طراحي آزمايش به روش سل-ژل، عملكرد نوركاتاليزوري آن ها در تخريب متيل اورانژ به عنوان آلاينده در برابر نور مرئي مورد بررسي قرار گرفت و براساس نتايج به دست آمده، مدل سازي و بهينه سازي پارامترهاي عملياتي انجام شد. با توجه به مقادير 98/0adj-R2، 99/0R2 بين مقادير تجربي و پيش بيني شده مدل توسعه داده شده توافق بسيار خوبي ديده شد. شناسايي ساختار و مورفولوژي نانوذره Cr/S/TiO2 توسط آناليزهاي XRD، DRS، SEM و EDS انجام شد.

In this investigation, we have chosen four effective factors to study the effect of operational parameters on the improvement of photocatalytic performance of TiO2 in the degradation of pollutants. These factors are: chrome 0-5 wt, sulfur 0-5 wt, calcination temperature 400-700℃ and time 10-70 min. We have applied response surface method RSM through Design-Expert software ver. 10.0.6.0 to design this experiment. The design matrix includes thirty tests with six replicate points. After nanoparticle construction based on the design matrix for the sole-gel experiment, the photocatalytic performance of nanoparticles on the decomposition of methyl orange as a pollutant under visible light is studied and then modeling and parameter optimization is performed using the obtained results. According to R2 0.99 and Adj-R2 0.98 the predicted values are in good agreement with the experimental values. Identification of structure and morphology of Cr/S/TiO2 nanoparticles is investigated using the XRD, DRS, SEM and EDS analyses