بررسی تاثیر پارامتر ضخامت و افزودن دوپنت ‌فلوئور بر عملکرد فوتوکاتالیستی پوشش‌های تیتانیا

در پژوهش حاضر، سل تیتانیای خالص و سل­های حاوی مقادیر مختلف عنصر فلوئور به عنوان دوپنت با استفاده از پیش ماده­ آمونیوم فلوراید(NH4F) به روش سل ژل تهیه و پس از تعیین ضخامت بهینه بر روی زیرلایه­های شیشه(سودالایم) با روش غوطه وری اعمال شدند. نمونه­های پوشش داده شده در دمای 100 درجه سانتیگراد خشک و در دمای 500 درجه سانتیگراد کلسینه شدند. به منظور شناسایی ترکیب فازی پوشش­ها از نمونه­ها آنالیز اشعه ایکس و به منظور بررسی خواص نوری از آزمون DRS استفاده شد. همچنین جهت مطالعه ضخامت و ریزساختار پوشش­ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی(FESEM) استفاده شد. جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی پوشش­ها، توانایی آن ها در تجزیه محلول متیلن بلو و رودامین B تحت تابش نور فرابنفش و مرئی اندازه گیری شد. نتایج آزمون­ها نشان داد که پوشش­های نانوساختار تیتانیا به ضخامت حدود 308 نانومتر بر روی زیرلایه شیشه تشکیل شدند. در نمونه دوپ شده با فلوئور، انرژی نوار ممنوعه تیتانیا نسبت به تیتانیای خالص به صورت قابل ملاحظه ای کاهش نیافت اما تشکیل پوششی با یک ریزساختار بسیار یکنواخت و با اندازه ذرات ریزتر موجب بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی این نمونه­ها تحت تابش نور فرابنفش شد به طوری که میزان تجزیه محلول متیلن بلو در نمونه دوپ شده با فلوئور به میزان56 % بیشتر از نمونه تیتانیای خالص بود.

کلیدواژه ها:

Titania ، Sol-gel ، photocatalytic ، Fluorine ، Visible radiation ، UV. ، تیتانیا ، سل ژل ، فوتوکاتالیستی ، فلوئور ، تابش مرئی ، فرابنفش.