تاثیر افزودن ایتریوم و ایروپیوم بر خواص فتوکاتالیستی اکسید تیتانیوم به روش آسیابکاری مکانیکی

TiO۲ سرامیکی با کاربرد بالقوه فتوکاتالیستی است که در محدوده UV فعال می شود مشکل اصلی این ماده حداقل طول موج قابل جذب آن می باشد که معادل ۳۸۷ نانومتر است. از طرف دیگر ساختار آن به گونه ای است که زوج الکترون-حفره تهییج شده توسط نور UV به راحتی با هم جفت می شوند و این سبب می شود خواص فتوکاتالیستی TiO۲ کاهش یابد. کاهش اندازه ذرات و دوپ کردن عناصر مختلف مانند عناصر نادر خاکی، روش هایی هستند که برای بهبود خواص فتوکاتالیستی تیتانیوم اکساید به کار می روند. در این پژوهش به بررسی اثر دوپینگ عناصر ایتریوم و ایروپیوم بر خواص فتوکاتالیستی TiO۲ به روش آسیاب کاری پرداخته خواهد شد. نمونه ها با درصد های مختلفی از ایتریوم و ایروپیوم در محدوده ۵-۲ درصد وزنی به کمک طراحی آزمایش پاسخ سطح (RSM) ساخته شده و آنالیزهای UV-Visible، XRD، SEM، PL و آزمون رنگبری متیلن بلو روی نمونه انجام گرفت. نتایج نشان داد بعد از انجام عملیات آسیابکاری و کاهش اندازه ذرات، یکی از ترکیبات با نسبت مشخصی از افزودنی ، دارای بهترین خاصیت فتوکاتالیستی از بین باقی نمونه ها بود و سبب افزایش سرعت آزمون رنگبری شد. از این رو افزودن این عناصر تا درصدهای بخصوصی سبب بهبود این خاصیت و کاهش طول موج قابل جذب ماده تا ۳۲۴ نانومتر می شود.

کلیدواژه ها:

تیتانیوم اکساید ، فتوکاتالیست ، ایتریوم ، ایروپیوم