رنگبری ماده رنگزای متیل ارانژ به عنوان آلاینده زیست محیطی توسط نانوپودر تیتانیا تحت تابش نور مرئی بدون استفاده از عوامل شتاب دهنده

نانوذرات تیتانیا به دلیل خواص نوری، الکتریکی و کاتالیستی بسیار عالی، دارای کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف می باشد. همچنین نانوذرات تیتانیا به دلیل کاربردهای فراوان در نیمه هادی ها، حسگرها، مواد آنتی باکتریال و بهداشتی، فتوکاتالیزورها و سلولهای خورشیدی مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق رنگبری از محلول متیل اورانژ تحت تابش نور مرئی تنها با بکارگیری نانوذرات تیتانیا با اندازه ذرات کمتر از nm ۳۰ به عنوان فتوکاتالیزور و لامپ هالوژن- تنگستن به عنوان شبیه ساز نور خورشید و بدون استفاده از هر نوع عامل شتاب دهنده و تسهیل کننده خاصیت فتوکاتالیستی مانند انواع اکسنده ها، افزایش دما، نور UV و ... برای اولین بار انجام گرفته است. مشخصه یابی و شناسایی نانوذرات سنتز شده با استفاده از آنالیز پراش اشعه X (XRD)، طیف سنجی FT-IR، آنالیز رنگ سنجی LAB- CIEتحت لامپ تابش D۶۵، طیف سنجی انعکاسی، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز حرارتی همزمان (TG, DTG, DTA) انجام شد. نتایج تشکیل نانوذرات تیتانیا با فاز خالص آناتاز، اندازه ذرات nm ۲۳ و انرژی شکاف نوار برابر eV ۲۶/۳ در دمای کلسینه C°۴۰۰ تایید می کند. فرایند رنگبری از رنگزای متیل اورانژ تحت تابش نور مرئی در حضور نانوذرات سنتز شده در زمان های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد با گذشت زمان به تدریج شدت پیک های جذبی مربوط به متیل اورانژ کاهش می یابد که بیانگر رنگبری و تخریب متیل اورانژ می باشد. رنگبری متیل اورانژ تحت تابش نور مرئی در حضور فتوکاتالیزور TiO۲ به مراتب بیشتر از عدم حضور آن می باشد. نتایج نشان داد فرایند رنگبری از رنگزای مونو آزو از سینتیک شبه درجه اول پیروی می کند. همچنین نتایج نشان می دهد که نانوذرات سنتز شده می توانند به عنوان فتوکاتالیزور مناسب برای رنگبری رنگزاهای مونو آزو تحت تابش نور مرئی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، تیتانیا ، نور مرئی ، رنگبری ، سینتیک ، متیل اورانژ