سنتز و بررسی اثر رقابتی آلایش گرافیت و نانو لوله های کربنی بر خواص دی اکسید تیتانیوم

در این پژوهش با سنتز نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به روش سل ژل و آلایش آن با نانوذرات گرافیت و نانولوله های کربنیبا درصدهای وزنی % ۲ / ۰ و % ۵ / ۰ به بررسی خواص مختلف نمونه ها پرداختیم. آنالیز طیف سنجی پراش اشعه ی X تشکیلفاز آناتاز و کاهش سایز ذرات نمونه های سنتز شده اکسید تیتانیوم خالص و آلاییده را نشان داد. سپس با استفاده از آنالیزمیکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مورفولوژی نمونه ها و اندازه ی دانه ها را بررسی نمودیم. اندازه دانه ها برایدی اکسید تیتانیوم خالص و آلاییده به گرافیت % ۲ / ۰ و % ۵ / ۰ و آلاییده به نانولوله های کربنی % ۲ / ۰ و % ۵ / ۰ به ترتیب۶۵ , ۵۳ , ۵۰ , ۴۸ و ۴۲ نانومتر بدست آمدندکه روند کاهشی با آلایش را نشان می دادند. در ادامه به بررسی خواصالکتریکی نمونه ها با استفاده از خازن سنج و اندازه گیری ضریب دی الکتریک, میزان اتلاف و رسانندگی نمونه هاپرداختیم. نتایج بدست آمده افزایش رسانندگی دی اکسید تیتانیوم آلایش یافته را نشان داد. برای بررسی خواص اپتیکینمونه ها از آنالیز طیف سنجی مریی- فرابنفش بهره بردیم. گاف انرژی نمونه ها با آلایش گرافیت و نانولوله های کربنیکاهش یافتند.گاف انرژی محاسبه شده برای ۲TiO خالص و آلاییده به گرافیت % ۲ / ۰ و % ۵ / ۰ و آلاییده به نانولوله های کربنی % ۲ / ۰ و % ۵ / ۰ به ترتیب ۹۰ / ۲ , ۸۸ / ۲ , ۸۰ / ۲ , ۸۸ / ۲ و ۷۳ / ۲ الکترون ولت است. با توجه به آنالیزها و نتایج بدستآمده دریافتیم که آلایش دی اکسید تیتانیوم با نانولوله های کربنی نسبت به گرافیت دارای نتایج بهتری از جمله افزایشرسانندگی بیشتر ، افزایش جذب بیشتر در ناحیه ی طول موج مریی و اندازه دانه های کوچکتر می باشد.

کلیدواژه ها:

تیتانیوم دی اکسید ، نانولوله های کربنی ، گرافیت ، فاز آناتاز ، گاف انرژی