بررسی اثر عوامل کمپلکس ساز مونواتانول آمین و اگزالیک اسید بر خواص و عملکرد فوتوکاتالیستی اکسید روی در تخریب سریع رنگ متیلن بلو

مقدمه و اهداف: اکسید روی (ZnO)، به دلیل جذب مناسب نور و کارایی بالا در تجزیه آلاینده های آلی، گزینه ای مطلوب به شمار می رود؛ هرچند محدودیت هایی مانند جذب کم نور مرئی و بازترکیب سریع بار دارد. راهکارهایی چون دوپ کردن، ایجاد پیوندهای ناهمگون برای بهبود عملکرد آن بررسی شده اند. در این پژوهش، تاثیر اسید اگزالیک و مونواتانول آمین به عنوان کمپلکس کننده بر خواص فوتوکاتالیستی ZnO بررسی شد.مواد و روش ها: در این مطالعه اکسید روی، به روش سل-ژل سنتز شد و تاثیر اسید اگزالیک و مونواتانول، به عنوان دو عامل کمپلکس کننده بر خواص فوتوکاتالیستی آن مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که نمونه ZnO-MEA دارای توزیع ذرات یکنواخت تر و سطح صاف تر نسبت به ZnO-Oxalic است. آنالیز تبدیل فوریه فروسرخ حضور گروه های عاملی سطحی بیشتری را در نمونه ZnO-MEA نشان داد که از باقی ماندن مونواتانول آمین ناشی می شود. طیف سنجی UV-Vis و نمودار تائوک نشان داد که ZnO-MEA دارای شکاف انرژی کمتری (eV ۳/۰۸) نسبت به ZnO-Oxalic (eV ۳/۱۸) است که ناشی از اندازه ذرات بزرگ تر و وجود نقص های ساختاری کمتر است. نتیجه گیری: در این مطالعه، ZnO-MEA  با اندازه کریستالیت ۴۲ نانومتر (در برابر ۳۵ نانومتر برای ZnO-Oxalic) و ساختاری یکنواخت تر سنتز شد. شکاف انرژی ZnO-MEA نسبت به ZnO-Oxalic کمتر بود و موجب جذب بهتر نور شد. همچنین شدت طیف سنجی فوتولومینسانس پایین تر در ZnO-MEA، نشان دهنده بازترکیب کمتر الکترون-حفره بود. این عوامل موجب شدند ZnO-MEA در آزمون تخریب متیلن بلو، با کاهش سریع تر غلظت رنگ و شیب بالاتر نمودار، عملکرد فوتوکاتالیستی بهتری نسبت به ZnO-Oxalic داشته باشد.

کلیدواژه ها:

فوتوکاتالیست ، اکسید روی ، سل-ژل ، اسید اگزالیک ، مونواتانول آمین ، متیلن بلو