سنتز نانوذرات تیتانیا به روش سولوترمال در دمای پایین و بررسی خواص فوتوکاتالیستی آن جهت حذف آلودگی های آب

تیتانیوم دی اکسید یکی از مهمترین مواد در تجزیه مواد آلی به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی بالای آن محسوب می شود. امکان کنترل فعالیت فوتو کاتالیستی نانو ذرات TiO2 مبحث مهمی است که اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است در این پژوهش ذرات نانومتری آناتاز به روش سولوترمال در دمای پایین سنتز شدند. برخی پارامترها از قبیل، غلظت محلول، پیرسازی، دما و زمان سنتز مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه نانو ذرات سنتز شده و فعالیت فتوکاتالیستی آنها می تواند با تغییر پارامتر های فوق، کنترل شود. پودر های سنتز شده با استفاده از تکنیک های UV-VIS و TEM و SEM و XRD و spectrophotometer مورد بررسی قرار گرفتند. میزان فعالیت فوتوکاتالیستی نانو ذرات تولیدی با اندازه گیری میزان تجزیه ماده آلی مدل متیلن (متیل) اورنج تحت تابش نور uv در دمای اتاق محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که اندازه ذرات از 4 نانومتر تا 8 تغییر می کند. همچنین، افزایش دمای واکنش، غلظت سل و زمان نگه داری منجر به افزایش میانگین اندازه ذرات پودر تیتانیا می شود. در تمام نمونه ها راندمان فتو کاتالیستی مطلوبی (تا 95 %) مشاهده شد. نانو ذراتی که در دمای 120 درجه سانتیگراد سنتز شدند بالاترین فعالیت فتوکاتالیستی را نشان دادند. از طرفی غلظت پیش ماده بیشتزین تاثیر در میزان تجزیه متیل اورنج داشت، به طوری که نانو ذراتی که در غلظت 0/3 مولار سنتز شدند بیشترین راندمان فوتوکاتالیستی را نشان دادند. کاهش فعالیت فوتو کاتالیستی در غلظت های بالاتر ممکن است به دلیل افزایش اگلومره شدن نانو ذرات و کاهش سطح ویژه، و در غلظت های پایین به دلیل کاهش میزان فوق اشباع و در نتیجه کاهش بلورینگی فاز آناتاز باشد.