تولید و بررسی خواص ساختاری، نوری و فتوکاتالیستی الیاف کامپوزیت ZnO/TiO_2 تزیین شده به نقره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی ، پردیس علوم، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه فیزیک، پردیس علوم، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

در این پژوهش، الیاف چندسازه اکسیدروی/تیتانیم دی­اکسید تزیین شده به نقره (: Ag ZnO/Ti ) با روش ساده کشش تهیه شدند. خصوصیات و ویژگیهای ساختاری، نوری و فتوکاتالیستی الیاف تهیه شده بررسی شد.  نتایج حاصل از پراش پرتوی ایکس (XRD)  ساختار بلوری هگزاگونال ZnO و روتایل Ti  در چندسازه را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد اندازه قطر الیاف تهیه شده حدود 10 میکرومتر است. مطابق با بررسی طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ(FTIR) و پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، پیوندهای قوی عناصر مربوطه و حضورشان در ساختار چندسازه تایید شد. افزایش دمای کلسیناسیون سبب بهبود ساختار و خلوص بیشتر چندسازه شد. عملکرد فوتوکاتالیستی الیاف تهیه شده  با استفاده از تخریب کنندگی رنگ متیلن آبی (MB) تحت تابش نورUVA مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نانوالیاف تهیه شده ویژگیهای فیزیکی- نوری مناسب و  خواص رنگبری(98%) در زمان 100 دقیقه تحت تابش نور دردسترس UVA را برای کاربردهای تصفیه پساب­های صنعتی حاوی رنگ دارندمان 100 دقیقه تحت تابش نور دردسترس UVA را برای کاربردهای تصفیه پساب‌های صنعتی حاوی رنگ دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation and study of structural, optical, and photocatalytic properties of ZnO / TiO2: Ag composite fibers

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ghaeed 1
  • Mostafa Fazli 1
  • Mohamnad hossein Ehsani 2
  • Sanaz Alamdari 2
1 1Faculty of Chemistry, College of Science, Semnan University, Semnan, Iran
2 Faculty of Physics
چکیده [English]

In this study, ZnO/TiO_2 : Ag composite fibers were prepared by a simple stretching method. The prepared fiber nanocomposites' structural, optical and photocatalytic properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) results showed that the structure was successfully synthesized. Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the diameter of the prepared fibers was about 10 micrometers. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and EDX energy scattering confirmed the strong bonds of the relevant elements and their presence in the composite structure. Increasing the calcination temperature improved the structure and purity of the composite. The photocatalytic performance of nanofiber composites for the degradation color of methylene blue (MB) under UVA light was studied. It was observed that the prepared nanofibers have suitable physical-optical properties and photocatalyst properties (98%) under UVA light exposure in 100 min for the treatment of industrial wastewater containing dyes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fibers
  • Composite
  • Photocatalyst
  • Optical properties
  • Zinc Oxide
  • Titanium Dioxide

مراجع

 
[1] Q.i Li, P. Wu, Y. Huang, P. Chen, K. Wu, J. Wu, Y. Luo, L. Wang, S. Yang, Z. Liu, X. Guo, “Synthesis A novel lattice-embedded ZnO@TiO2(B) anoflowers promotes photocatalytic production of H2,” International Journal of Hydrogen Energy, 2022.
[2] M.S  Hasan, F. Zemajtis, M. Nosonovsky, K. Sobolev, “Synthesis Synthesis of ZnO/TiO2-Based Hydrophobic Antimicrobial Coatings for Steel and Their Roughness, Wetting, and Tribological Characterization,” ASME. J. Tribol, 144(8), 081402, 2022.
[3] M. Hamouda et al., “Synthesis of TiO2@ZnO heterojunction for dye photodegradation and wastewater treatment,” Journal of Alloys and Compounds, 886, 733-744, 2021.
[4] J. Zhao, et al., “ZnO/TiO2/C nanofibers by electrospinning for high-performance lithium storage,” J Mater Sci 56, 2497–2505, 2021.
[5] P. Sakthi Mohan, F. BSonsuddin, A. B. Mainal, R. Yahya; G. Venkatraman, J. Vadivelu,
D. A. Al-Farraj, A. M. Al-Mohaimeed, K. M. Alarijani, “Facile In-SituFabrication of a Ternary ZnO/TiO2/Ag Nanocomposite for Enhanced Bactericidal and Biocompatibility Properties,” Antibiotics, 10, 86, 2021.
[6] K. Shanmugam Ranjith,  T. Uyar, “ZnO–TiO2 composites and ternary ZnTiO3 electrospun nanofibers: the influence of annealing on the photocatalytic response and reusable functionality,”  CrystEngComm, 20, 5801-5813, 2018.
[7] J. Singh, S. Kumar, K. Ashis, R. K. Soni, “Fabrication of ZnO–TiO2 nanohybrids for rapid sunlight driven photodegradation of textile dyes and antibiotic residue molecules,” Optical Materials, 107, 110138, 2020.
[8] S. Alamdari, M. JafarTafrshi, M. H. Majlesara, M. S. Ghamsari, “Preparation and Characterization of ZnO and CWO Nanopowders for Radiation Sensing,” Progress in Physics of Applied Materials, 1(1), 14-18, 2021.
[9] K. Shanmugam Ranjith, T.Uyar, “ZnO-TiO2 Composites and Ternary ZnTiO3 Electrospun Nanofibers:Influence on Annealing on Photocatalytic Response and Reusable Functionality”, CrystEngComm, (2018)
[10] M. Abbaspoor, M. Aliannezhadi, F. S Tehrani, “Effect of solution pH on as-synthesized and calcined WO3 nanoparticles synthesized using sol-gel method” Optical Materials 121, 111552, (2021)
[11] F. Shariatmadar Tehrani, H. Ahmadian, M. Aliannezhadi, “High specific surface area micro-mesoporous WO3 nanostructures synthesized with facile hydrothermal method”, The European Physical Journal Plus 136 (1), 1-11, 2021
[12] Li Zhan et al., “Optimized design of multi-shell ZnO/TiO2/ZnSe nanowires decorated with Ag nanoparticles for photocatalytic applications”, RSC Adv., , 6, 2016 71800
[13] H. Gulyas, Á. S. O. Argáez, F. Kong, C. L. Jorge, S. Eggers, and R. Otterpohl, "Combining activated carbon adsorption with heterogeneous photocatalytic oxidation: lack of synergy for biologically treated greywater and tetraethylene glycol dimethyl ether" Environmental technology,. 34, 1393-1403, 2013.
[14] C. Pragathiswaran, C. Smitha, B. Mahin Abbubakkar, P. Govindhan, N. Anantha Krishnan, “Synthesis and characterization of TiO2/ZnO–Ag nanocomposite for photocatalytic degradation of dyes and anti-microbial activity”,Materials Today: Proceedings, 45, 2, 3357-3364, 2021
نانومقیاس
دوره 9، شماره 4
دی 1401
صفحه 104-109

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری: 06 آبان 1401
  • تاریخ پذیرش: 21 دی 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار