توليد الياف TiO2 با استفاده از رسوب نانوذره‌ها بر ابريشم طبيعي

Synthesis of TiO2 fibers using nanoparticle deposition on natural silk

امروزه به‌كارگيري فتوكاتاليست‌ها براي حذف آلاينده‌هاي آب بسيار موردتوجه قرارگرفته است. در اين ميان تيتانيم دي‌اكسيد با ويژگي بيمانند از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. در اين پژوهش، الياف TiO2 با استفاده از ابريشم طبيعي تهيه شد. الياف ابريشم با توجه به ويژگي سطحي خوب، يكنواختي اندازه و حذف آسان گزينه‌اي مناسب در توليد الياف است. ساختار نمونه هاي توليدشده با روش‌هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكپي الكتروني روبشي (SEM)، طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR) و اندازه‌گيري سطح ويژه نمونه‌ها با روش BET موردبررسي قرار گرفت. پس از كلسينه شدن در 450°C، نتايج فقط حضور دو فاز آناتاز و روتيل در الياف را تأييد كرد. درواقع با گرمادهي، الياف ابريشم به‌طور كامل از نمونه خارج‌شده است. عملكرد فتوكاتاليستي نمونه اليافي با حذف رنگ متيل نارنجي بررسي و با عملكرد پودر مقايسه شد. پس از 210 دقيقه مقدار 91 % از رنگ با الياف TiO2 تجزيه شد.

Abstract: Nowadays, the use of photocatalysts in the removal of water pollutants is very much considered. Meanwhile, titanium dioxide with unique properties has a special place. The functional drawbacks of photocatalytic nanoparticles have led to the production and application of their various geometric structures. Synthesis of fibers is performed as a single-dimensional structure in a variety of methods. In this study, TiO2 fibers were synthesized using natural silk. Silk fibers, with good surface properties, uniformity of size and easy removal, are the perfect choice for producing nano-fibers. The synthesized structure was evaluated by analyzing XRD, SEM, FTIR, and BET. The results showed that after calcination at 450°C, there are only two anatase and rutile phases in the fibers. In fact, the sample was removed entirely from silk by heating and other analyzes also confirmed this. The photocatalytic performance of the synthesized fiber was analyzed by removing methyl orange. After 210 minutes, 94% of the dye was degraded by TiO2 fibers.