سنتز و بررسي كارايي فتوكاتاليستي نانو چند سازه SnO2 دكوريت شده با ZnO تخريب در 2 و 4-دي‌كلروفنل

Synthesis and evaluation of photocatalytic performance of ZnO-decorated SnO2 nanocomposite in degradation of 2,4-diclorophenol

در اين پژوهش، نانو ذرات SnO2 خالص و SnO2-ZnO با نسبت وزني (5/0: 1)، (1:1)، (1:2) و (1:3) به روش سلژل سنتز شدند. ساختار، ريخت­ شناسي، طيف جذب و فعاليت فتوكاتاليستي نانوذرات با استفاده از آناليزها XRD، FE-SEM و طيف­ سنجي UV-Vis مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس آناليز XRD، اندازه كريستالي نانوذرات SnO2 و SnO2-ZnO به ترتيب 14 و 10 نانومتر به دست آمد. تصاوير FE-SEM نشان داد كه اندازه ذرات در حدود 30-10 نانومتر است. فعاليت فتوكاتاليستي نانوذرات با تخريب آلاينده آلي 2و4-دي‌كلروفنل تحت تابش فرابنفش (UV) بررسي شد. نتايج تجربي نشان داد كه نانوذرات (1:2) SnO2-ZnO با تخريب برابر با 56/44 درصد داراي بالاترين عملكرد فتوكاتاليستي است. بررسي‌هاي سينتيكي نشان داد كه تخريب فتوكاتاليستي 2 و 4-دي‌كلروفنل از معادله سينتيك مرتبه اول پيروي مي‌كند.

In this research, pure SnO2 and SnO2-ZnO nanoparticles were synthesized at several weight ratio (1:0.5), (1:1), (1:2) and (1:3) by sol-gel method. The structure, morphology, absorption spectra and photocatalytic activity of nanoparticles were investigated using XRD, FE-SEM and UV-Vis spectrophotometer. According to XRD analysis, the crystalline size of SnO2 and SnO2-ZnO nanoparticles were calculated 14 and 10 nm, respectively. The FE-SEM images showed that the particle size was about 10-30nm. Photocatalytic activity of nanoparticles was measured by degradation of 2,4-diclorophenol as an organic pollutant under ultraviolet (UV) radiation. Experimental results showed that SnO2-ZnO (1:2) nanoparticles represented the highest photocatalytic performance equal to 56.44%. Kinetic studies showed that the degradation of 2,4-dichlorophenol corresponds well to first-order reaction.