تهیه و مطالعه فتوکاتالیستی نانو ماده هسته-پوسته SiO2/CuS برای تخریب رنگدانه متیلن بلو

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، تنکابن، ایران

چکیده

در این پژوهش سنتز نانوساختارهای هسته SiO2 – پوسته CuS با روش ساده شیمیایی تر توسعه یافته است. محصولات با آنالیز پراش اشعه ایکس XRD، طیف سنجی بازتابش انتشاری DRS، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM، آنالیز عنصری EDS و طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه FT-IR مورد شناسایی قرار گرفتند. مطالعات ریخت شناسی، یکنواختی در توزیع اندازه ذرات هسته با اندازه 250 نانومتر و ضخامت لایه 15-6 نانومتر را نشان داد. بررسی‌های ساختاری نشان داد که پوسته CuS با ساختار شش ضلعی کوولیت ساخته شده است و هیچگونه نشانی از ناخالصی در ساختار بلوری ترکیب وجود ندارد. شکاف انرژی لایه مسII سولفید eV 1/3 محاسبه گردید که علت آن به دلیل ایجاد محدودیت کوانتمی در ترکیب نیمه رسانا است. فعالیت فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت تحت تابش نور مرئی برای تخریب رنگدانه متیلن بلو MB مورد مطالعه قرار گرفت. چندین پارامتر مانند مقدار کاتالیزور L-1g 5/1-05/0، pH 13-1 و غلظت اولیه رنگدانه ppm 10-96/0 آزمایش شد. مقدار تخریب به کمک اسپکتروفتومتری از روی غلظت رنگدانه باقیمانده تخمین زده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and photocatalytic study of SiO2/CuS coreshell nanomaterial for degradation of methylene blue dye

نویسندگان [English]

  • B. Azari 1
  • A. Pourahmad 1
  • B. Sadeghi 2
  • M. Mokhtary 1
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, Tonekabon Branch, Islamic Azad University, Tonekabon, Iran
چکیده [English]

In this work, core SiO2 –shell CuS nanostructures have beendeveloped using a simple wet chemical route. X-ray diffraction analysis XRD, diffuse reflectance spectroscopy DRS, scanning electron microscopy SEM, transmission electron microscopy TEM, EDS and fourier transform infrared FT-IR were used to characterize the products.The morphological studies revealed theuniformity in size distribution with core size of 250 nm andshell thickness of 7.5-17 nm. The structural studies indicate hexagonal structure of covellite CuS shell with no other trace for impurities in the crystalstructure. This CuS layer exhibit the band gap energy of3.1 eV, due to quantum confinement and numerousdefects presence.Photocatalytic activity of nanocomposites was studied for degradation of Methylene Blue MB under visible light. Several parameters were examined, catalyst amount 0.1–1 g L-1, pH 1–13 and initial concentration of MB 0.96–10 ppm. The extent of degradation was estimated from the residual concentration by spectrophotometrically.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite
  • CuS
  • photocatalyst
  • Nanoparticle
  • Dye