فهرست

سنتز، مشخصه یابی و بررسی خواص نوری ترکیب TiO2/گرافن

نشریه: سال دوم-شماره1-بهار 1394 - مقاله 8   صفحات :  49 تا 53



کد مقاله:
nm-138

مولفین:
مطهره درویشی: دانشگاه ولی عصر عج رفسنجان - گروه فیزیک
جمیله سیدیزدی


چکیده مقاله:

هیبریداسیون گرافن، یک روش محبوب برای ایجاد مواد مرکب بسیار رسانا و سطوح با جذب بالاست. در این مقاله نانوترکیب TiO2/گرافن، با روش ساده و سریع مایکروویو و از طریق واکنش اکسیدگرافن و n-بوتیل- اورتوتیتانات در حلال آب/اتانول تهیه شده است. ابتدا ورق¬های اکسید گرافیت، با روش هامر بهبود یافته تهیه شد. سپس از n-بوتیل- اورتوتیتانات و مخلوط آب/اتانول و اکسیدگرافن، جهت هیدرولیز تیتانیا و تشکیل نانوبلورهای آن بر روی اکسیدگرافن و از تابش مایکروویو جهت تهیه نانوترکیب TiO2/گرافن، استفاده شد به طوریکه تابش مایکروویو منجر به کاهش اکسیدگرافن به گرافن می¬گردد. مشاهد¬ه¬ی پیوند Ti-O-C تأیید کننده¬ی تشکیل هیبرید گرافن با TiO2 می¬باشد. از خصوصیات این هیبرید، بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی کلی نانوترکیب تولید شده می¬باشد که با استفاده از تجزیه متیلن بلو تحت تابش فرابنفش نشان داده شده است. مشخصه¬یابی هیبرید، با استفاده از XRD، UV-Vis و FTIR انجام شده است.


Article's English abstract:

Hybridization of grapheme is a favorite method to prepare nanocomposites with high conductivity and surfaces with high absorption. We synthesized TiO2/Grapehen hybrid using fast and simple microwave irradiation method. After preparation of graphite oxide by modified Hummer´s method, the hybrid has been synthesized via interaction of graphene oxide and n-butyl orthotitanate through hydrolysis. The hybrid shows improved photocatalytic power compare to TiO2. Characterization has been done by XRD, FTIR and UV-vis to confirm the formation of the hybrid, i.e. Ti-O-C bonds, and its photocatalytic effect.


کلید واژگان:
گرافن، دی اکسید تیتانیوم، هیبرید گرافن/دی اکسید تیتانیوم، فوتوکاتالیست

English Keywords:
Graphene, Titanium dioxide, Graphene/TiO2 Hybrid, Photocatalyst

منابع:

English References:
[1] A. Adán-Más and D. Wei, “Photoelectrochemical properties of graphene and its derivatives,” Nanomaterials, vol. 3, no. 3, pp. 325–356, 2013. [2] T. N. Lambert, C. A. Chavez, B. Hernandez-Sanchez, P. Lu, N. S. Bell, A. Ambrosini, T. Friedman, T. J. Boyle, D. R. Wheeler, and D. L. Huber, “Synthesis and characterization of titania? graphene nanocomposites,” J. Phys. Chem. C, vol. 113, no. 46, pp. 19812–19823, 2009. [3] J. Qiu, P. Zhang, M. Ling, S. Li, P. Liu, H. Zhao, and S. Zhang, “Photocatalytic synthesis of TiO2 and reduced graphene oxide nanocomposite for lithium ion battery,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 4, no. 7, pp. 3636–3642, 2012. [4] Y. Liang, H. Wang, H. S. Casalongue, Z. Chen, and H. Dai, “TiO2 nanocrystals grown on graphene as advanced photocatalytic hybrid materials,” Nano Res., vol. 3, no. 10, pp. 701– 705, 2010. [5] P. Muthirulan, C. Devi, and M. Sundaram, “Fabrication and characterization of efficient hybrid photocatalysts based on titania and graphene for acid orange seven dye degradation under UV irradiation,” Adv. Mater. Lett, vol. 5, pp. 163–171, 2014. [6] D. C. Marcano, D. V Kosynkin, J. M. Berlin, A. Sinitskii, Z. Sun, A. Slesarev, L. B. Alemany, W. Lu, and J. M. Tour, “Improved synthesis of graphene oxide,” ACS Nano, vol. 4, no. 8, pp. 4806–4814, 2010. [7] W. S. Hummers Jr and R. E. Offeman, “Preparation of graphitic oxide,” J. Am. Chem. Soc., vol. 80, no. 6, p. 1339, 1958. [8] V. H. Nguyen and J.-J. Shim, “Clean synthesis of reduced graphene-TiO 2 composites in ionic liquid,” in Nanotechnology (IEEE-NANO), 12th IEEE Conference on, 2012, pp. 1–4. [9] Y. Xu, H. Bai, G. Lu, C. Li, and G. Shi, “Flexible graphene films via the filtration of water-soluble noncovalent functionalized graphene sheets,” J. Am. Chem. Soc., vol. 130, no. 18, pp. 5856–5857, 2008. [10] D. Li, M. B. Mueller, S. Gilje, R. B. Kaner, and G. G. Wallace, “Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets,” Nat. Nanotechnol., vol. 3, no. 2, pp. 101–105, 2008. [11] X. Liu, L. Pan, T. Lv, G. Zhu, T. Lu, Z. Sun, and C. Sun, “Microwave-assisted synthesis of TiO 2-reduced graphene oxide composites for the photocatalytic reduction of Cr (vi),” RSC Adv., vol. 1, no. 7, pp. 1245–1249, 2011. [12] U. J. Kim, C. A. Furtado, X. Liu, G. Chen, and P. C. Eklund, “Raman and IR spectroscopy of chemically processed single-walled carbon nanotubes,” J. Am. Chem. Soc., vol. 127, no. 44, pp. 15437–15445, 2005. [13] X. Pu, D. Zhang, Y. Gao, X. Shao, G. Ding, S. Li, and S. Zhao, “One-pot microwave-assisted combustion synthesis of graphene oxide–TiO 2 hybrids for photodegradation of methyl orange,” J. Alloys Compd., vol. 551, pp. 382–388, 2013. [14] J. Zhu, D. Yang, J. Geng, D. Chen, and Z. Jiang, “Synthesis and characterization of bamboo-like CdS/TiO2 nanotubes composites with enhanced visible-light photocatalytic activity,” J. Nanoparticle Res., vol. 10, no. 5, pp. 729– 736, 2008. [15] A. V. Murugan, T. Muraliganth, and A. Manthiram, “Rapid, facile microwave-solvothermal synthesis of graphene nanosheets and their polyaniline nanocomposites for energy strorage,” Chem. Mater., vol. 21, no. 21, pp. 5004–5006, 2009. [16] W. Fan, Q. Lai, Q. Zhang, and Y. Wang, “Nanocomposites of TiO2 and reduced graphene oxide as efficient photocatalysts for hydrogen evolution,” J. Phys. Chem. C, vol. 115, no. 21, pp. 10694–10701, 2011. [17] L.-L. Tan, W.-J. Ong, S.-P. Chai, and A. R. Mohamed, “Reduced graphene oxide-TiO2 nanocomposite as a promising visible-light-active photocatalyst for the conversion of carbon dioxide,” Nanoscale Res. Lett., vol. 8, no. 1, pp. 1–9, 2013.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 813
تعداد دریافت فایل مقاله : 59



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک