سنتز و بررسی اثر هم افزایی تیتانیا، سریا و گرافن کوانتوم دات بر خواص فتوالکتریک

در این پژوهش به منظور بررسی اثر هم افزایی تیتانیا، سریا و گرافنکوانتومدات بر بهبود خواص فتوالکتریک برای کاربردهای فتوکاتالیستی و فتوالکتروشیمیایی، نانوکامپوزیت "تیتانیا-سریا-گرافن کوانتومدات" سنتز و مشخصه یابی شد. بدین منظور ابتدا نانوذرات تیتانیا، سریا به روش سل-ژل سنتز شدند و پس از سنتز گرافنکوانتومدات به طور مجزا، نانوکامپوزیت "تیتانیا-سریا- گرافنکوانتومدات" به روش هیدروترمال سنتز گردید. به منظور مشخصه یابی و بررسی خواص ساختاری، فازی و فتوالکتریک، نمونه ها تحت آنالیز XRD و طیف سنجیهای FTIR، DRS و PLقرار گرفتند. ریزساختار نمونه ها نیز توسط تصاویر FESEM مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت هدایت الکتریکی نمونه ها توسط هدایت سنج الکتریکی اندازهگیری شد. نتایج بررسیها نشان میدهد که در اثر همافزایی تیتانیا، سریا و گرافن-کوانتومدات و تشکیل فازها و پیوندهای مولکولی در نانوکامپوزیت سه جزیی، تغییر مکان و پهن شدگی طیف جذبی در محدوده طول موجهای مریی رخ میدهد و باند ممنوعهی غیرمستقیم محاسبه شده نسبت به تیتانیای خالص کاهش چشمگیری داشته و به کمتر از ۱/۵ الکترون ولت رسیده است. از طرف دیگر به دلیل حضور سریم و گرافن کوانتومدات به عنوان تله های الکترونی نشر فتولومینسانس نانوکامپوزیت نسبت به تیتانیای خالص در حدود %۹۰ کاهش یافته است. هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت سه جزیی نیز در اثر هم افزایی اجزا نسبت به تیتانیای خالص در حدود ۲۰ برابر افزایش یافته است. این نتایج تاییدی بر بهبود خواص فتوالکتریک در محدوده مریی و افزایش طول عمر-جفت الکترون حفرهی تهییج شده در اثر تابش نور، به منظور کاربرد این نانوکامپوزیت در زمینه های فتوکاتالیستی، فتوالکتروشیمیایی و سنسوری است.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، اثر هم افزایی ، فتوالکتریک ، تیتانیا ، سریا ، گرافن کوانتومدات.