نانوذره هاي تيتانيوم دي اكسيد مزومتخلخل: سنتز، شناسايي و كاربرد به عنوان فوتوكاتاليست براي حذف فنازوپيريدين

Mesoporous Titanium Dioxide Nanoparticles: Synthesis, Characterization and Application as Photocatalyst for Removing of Phenazopyridine

نانوذره هاي تيتانيوم دي اكسيد مزو متخلخل با استفاده از ستيل تري متيل آمونيوم برمايد (CTAB) به عنوان قالب نرم و به روش سل-ژل سنتز شدند. نمونه هاي سنتز شده با استفاده از تكنيك هاي مختلفي مانند پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، جذب و واجذب گاز نيتروژن و طيف سنجي مرئي-فرابنفش شناسايي شده و مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج به دست آمده نشان دادند كه تمامي نمونه ها داراي فاز بلوري آناتاز بوده و به لحاظ ساختاري، كروي شكل هستند. با افزايش مقدار پيش ماده تيتانيوم، اندازه بلوري نانوذره ها كاهش يافته و مساحت سطح ويژه آنها افزايش مي يابد. ميزان فعاليت فوتوكاتاليستي نانوذره هاي به دست آمده با حذف آلاينده دارويي فنازوپيريدين تحت تابش نور فرابنفش مورد بررسي قرار گرفت. داده هاي به دست آمده حاكي از آن است كه اندازه بلوري نانوذره ها و مساحت سطح آنها، به شدت بر ميزان فعاليت فوتوكاتاليستي تاثير گذارند و زماني كه اندازه بلوري به حدود 28 نانومتر مي رسد شاهد بيشترين ميزان فعاليت فوتوكاتاليستي هستيم.

The mesoporous titanium dioxide nanoparticles were successfully prepared via a sol–gel method using cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) as a soft template. The obtained samples were characterized by powder X-ray diffraction (PXRD), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption/desorption analysis, FTIR and UV–visible spectroscopies. The obtained results reveal that the all samples have anatase phase, spherical morphology and the mean size value less than 50 nm. With increasing the molar ratio of CTAB/titanates up to 1:5, the particle size decreases and the specific surface area increases. The performance of the synthesized nano-photocatalysts was measured by photocatalytic removal of phenazopyridine using UV irradiation light by 15 W (UV–C) mercury lamp emitted around 254 nm. The findings confirm that the photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles strongly is depends on the physical properties such as size and specific surface area. When the particle size is about 28 nm, the highest photocatalytic activity is observed.