ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه

لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه

لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر

 

مقالات ترجمه شده شیمی - ایران ترجمه - irantarjomeh
شماره
۱۴
کد مقاله
CHEM14
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
دکتر حسین دشتی
نام فارسی
لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO2 نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه
نام انگلیسی
Silver Doped TiO2 Nanostructure Composite Photocatalyst Film Synthesized by Sol-Gel Spin and Dip Coating Technique on Glass
تعداد صفحه به فارسی
۳۳
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۱
کلمات کلیدی به فارسی
فوتوکاتالیست, کامپوزیت , نانو ساختار , TiO2, سل ـ ژل, پوشش غوطه‌وری
کلمات کلیدی به انگلیسی
Photocatalyst, Nanostructure, Composite, Sol-Gel, Dip Coating
مرجع به فارسی
ژورنال بین‌المللی فوتوانرژی – دانشگاه آزاد
مرجع به انگلیسی
International Journal of Photoenergy
قیمت به تومان
۱۵۰۰۰
سال
۲۰۰۸
کشور
ایران

 

لایه فوتوکاتالیست چند سازه نانو ساختاری TiO۲ نشانده شده با نقره و سنتز شده با استفاده از تکنیک سل ـ ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری بر روی شیشه
 ژورنال بین‌المللی فوتوانرژی
۲۰۰۸
خلاصه
فیلمهای چند سازه جدید (P25SGF-MC-Ag, MPC500GF-MC-Ag و
 ANPSGF-MC-Ag ) به روش سل ـ ژل اصلاح شده و با استفاده از اندازه متفاوت ذرات پودر TiO۲ و افزودن نقره سنتز شده است. فیلمهای نازک چند سازه(کامپوزیت) نانو ساختاری Ag/TiO۲ بوسیله تکنیک سل- ژل چرخشی و پوشش غوطه‌وری تهیه شدند، در حالیکه با وارد کردن متیل سلولز (MC) متخلخل، فیلمهای Ag/TiO۲ پس از کلسینه کردن در دمای ۰C ۵۰۰ تهیه شدند. فیلمهای TiO۲و Ag/TiO۲  تهیه شده بوسیله پراش سنجی اشعه x و میکروسکوپی پویش الکترون شناسایی شدند تا اختلافات ساختاری و ریخت‌شناسی آنها آشکار شود. علاوه بر این، خواص فوتوکاتالیتیکی این فیلمها بوسیله تجزیه متیل اورانژ (MO) تحت تشعشع UV بررسی شده‌اند. ریزساختار فیلم
 Ag/TiO۲ ـ MC بدون افزودن Ag پس از کلسینه کردن در C° ۵۰۰ یک ریز ساختار (ساختار میکرو) را نشان می‌دهند در حالیکه با افزودن Ag  اثر کلوخه سازی مهمی مشاهده می شود و این فیلمها یک ریز ساختار متخلخل ایجاد می کنند. TiO۲ فاز آناتاز نانو ساختاری با توجه به تیز شدن پیکهای پراش XRD می‌تواند مشاهده شود. تجزیه نوری TiO۲ متخلخل که با ۴-۱۰ * ۵ مول Ag ته‌نشین شده، بهترین بازده فوتوکاتالیتیکی را نشان می‌دهد، چون پس از یک ساعت مجاورت با اشعه UV ، ۶۹% متیل اورانژ تجزیه می شود.
۱- مقدمه
تیتانیم دی‌اکسید به علت داشتن بعضی خواص فیزیکی جالب که آن را برای انواع کاربردها مناسب می‌سازد، نظر عمده محققین را به خود اختصاص داده است، TiO۲ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، پایداری شیمیایی و شفافیت نوری عالی در نواحی مریی و مادون قرمز نزدیک دارد و همچنین ضریب شکست بالایی دارد که آن را برای پوششهای ضد انعکاسی در ابزارهای نوری مفید می‌سازد. تلاشهایی برای توسعه تکنولوژیهای خالص سازی مناسب آب و هوا بر پایه فوتوکاتالیز TiO۲ صورت گرفته است. چنین پوششی بعنوان نمونه ترکیبات آلی سمی تا ترکیبات معدنی غیر سمی نظیر کربن دی‌اکسید،‌ آب، یونهای آمونیم یا نیترات‌ها و کلرید را احیا می کند. چند تکنیک نظیر پیرولیز (گرماکافت) اسپری، روش سل ـ ژل، کاتد پرانی، روش حلال گرمایی، رسوبگذاری لیزر ضربانی، رسوبگذاری لایه اتمی، رسوبگذاری بخار شیمیایی (CVD) و CVD تقویت شده با نور برای رسوب کردن (ته‌ نشینی) فیلمهای نازک TiO۲ به کار برده شده است. هر یک از این تکنیکها برای تهیه فیلم نازک TiO۲ مزایا و معایب مخصوص به خود دارد و هم اکنون معلوم نیست که کدامیک از اینها بالاخره موثرترین هزینه/ کیفیت را دارند.
این موضوع کاملا معلوم شده که مرحله آغاز فرآیند فوتو کاتالیتیکی شامل تولید جفتهای الکترون ـ حفره در محل تشعشع ماده با یک فوتون می‌باشد و این فوتون دارای انرژی حداقل مساوی با انرژی شکاف نوار فوتو کاتالیست می‌باشد. جفتهای الکترون ـ حفره تشکیل شده می‌توانند یا در توده ماده ترکیب مجدد شوند یا به سطح بیایند و در واکنش شیمیایی که شامل گونه‌های جذب شده بر روی گروههای تیتانول بیرونی هستند، مشارکت کنند. تنها عیب TiO۲ این است که شکاف نوار آن در ناحیه UV نزدیک طیف الکترو مغناطیسی قرار دارد: eV۲/۳ (nm ۳۸۸) و eV ۰/۳ (nm ۴۱۰) به ترتیب برای آناتاز و روتیل. در نتیجه، فقط نور UV می‌تواند جفتهای الکترون ـ حفره ایجاد کند و فرآیندهای فوتو کاتالیتیکی را آغاز نماید. بنابراین، معلوم است که هر اصلاحی در فوتو کاتالیست‌های مبتنی بر TiO۲ که به کمتر شدن شکاف نوار آن منجر می‌شود، شکستی را در این حوزه نشان می‌دهد. به همین دلیل است که در طی سالهای اخیر کارهای علمی زیادی در این زمینه انجام شده است. آنالیز جامع با روشهای مختلف که برای TiO۲ اصلاحی بکار برده شده خارج از حوزه این بحث است و فقط چند مورد انتخابی در زیر خلاصه خواهند شد: (۱) یک مورد، اصلاح TiO۲ با فلزات واسطه مختلف نظیر Mn, V, Nb, Cr, Pt, Ag, Au و Fe می‌باشد. این سیستم‌ها افزایش فعالیت نوری در ناحیه مریی با بازدهی که قویا به روش تولید بستگی دارد را نشان می‌دهند. با این وجود، آنها بوسیله ناپایداری گرمایی و کنترل بحرانی ابعاد و توزیع خوشه‌ای شناسایی می‌شوند. (۲) مورد دیگر بوسیله TiO۲ اصلاح شده با اتمهای غیر فلزی نظیر N, S, F, C, I, Br و Cl نشان داده می‌شود. در این مورد نیز فعالیت فوتو کاتالیتیکی به میزان اتمهای غیر فلزی و روش تولید بستگی دارد.(۳) مورد سوم TiO۲ حساس به رنگ است که بوسیله اتصال یک رنگ ‌بر سطح فوتوکاتالیست حاصل می شود. رنگهای مختلف (کاتکول، پورفیرین‌ها، فتالوسیانین‌ها و غیره) بعنوان حساس کننده بکار برده شده‌اند اما اغلب آنها سمی هستند و مهمتر اینکه به سادگی متحمل تجزیه خودبخودی می‌شوند که آنها را برای کاربردهای طولانی مدت در فوتو کاتالیست‌ها نامناسب می‌سازد. (۴) بعنوان مورد چهارم TiO۲ اصلاح شده با ذرات نقره باید ذکر شود. الکترونها در نوار ظرفیت TiO۲ به نوار هدایت برانگیخته شده و حفره‌هایی در نوار ظرفیت ایجاد می‌کنند در همین زمان، الکترونهای نانو ذرات Ag که تحت تابش نوری با طول موج رزونانسی پلاسمون آنها قرار گرفته، برانگیخته شده و به اکسیژن جذب سطحی شده انتقال یافته و O۲- تشکیل می‌دهند. در نتیجه، نانو ذرات Ag توسط O۲- به یونهای بی‌رنگ Ag+ اکسید می‌شوند. در حضور TiO۲ ، این یونهای Ag+ بوسیله الکترونهای برانگیخته احیا شده و نانو ذرات Ag مجددا تشکیل می‌شوند. بنابراین، عامل محدود کننده واکنش فوتو کاتالیتیکی، ترکیب مجدد الکترون و حفره قبل از مرحله فعال‌سازی سوپر اکسید می‌باشد. این نکته نشان داده شده که نقره تاثیر مفیدی بر روی فعالیت نوری فوتو کاتالیست‌های نیمه هادی نانو کریستالی دارد. این مطلب گزارش شده که ترکیب ماده اولیه نیمه هادی و خوشه فلزی فعالیت فوتو کاتالیتیکی را اصلاح می‌کند که این اصلاح از طریق به دام انداختن حاملهای بار القا شده (ایجاد شده) با نور می‌باشد و در نتیجه فرآیندهای انتقال بار اصلاح می‌گردد.  
۲- بخش تجربی
محلول اتانول استاندارد (g/mol ۰۷/۴۶ = M ، خلوص تقریبا ۸/۹۹%) از شرکت شیمیایی فلوکا خریداری شد. هیدرو کلریک اسید (g/mol ۵/۳۶ = M ، خلوص تقریبا ۵/۳۵%) و نقره نیترات (۹۹%) از شرکت مرک تهیه شد. تیتانیم تترا ایزوپروکسید (Ti(iOPr)۴ یا TTIP) (سیگما ـ آلدریچ، ۹۷%)، پیش ماده، بدون خالص‌سازی بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. سه نوع پودر TiO۲  تجاری یعنی پودر TiO۲ آلدریچ (ANPP-25 دگوسا (P25) و PC-500 میلینوم (MPC500) بعنوان پر کننده در فیلمهای چند سازه نانو ساختاری استفاده شدند. خصوصیات پر کننده‌های فوتو کاتالیست‌ها بر اساس اطلاعات تولید کننده در جدول ۱ ارائه شده‌اند. متیل سلولز (استخلاف کم) بعنوان یک ماده پیوندی (چسبنده) آلی مورد استفاده قرار گرفت. متیل اورانژ (۴- [[ ۴- دی‌متیل آمینو] فنیل] آزو) نمک سدیم بنزن سولفونیک اسید با خلوص آزمایشگاهی بعنوان یک مدل ساده برای رنگهای عمومی آزو که به گستردگی در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد، انتخاب گردید. متیل اورانژ یک معرف (شناساگر) معروف اسید ـ باز است که در محیط بازی، نارنجی و در محیط اسیدی، قرمر است. مراحل تهیه فیلمهای چند سازه حاصل از پودر TiO۲ به طور مفصل در جایی دیگر توضیح داده شده‌اند. سل با افزودن  mL TTIP۵ به بشر mL ۵۰ که محتوی مخلوطی از mL ۱۰ اتانول و ۵/۳۵ HCl mL ۸/۱ می‌باشد و به مدت ۵ دقیقه با هم مخلوط می‌شوند، تهیه شد. محلول متیل سلولز ۲% وزنی با استفاده از MC و آب دو تقطیره تهیه گردید.
نتایج و بحث
 فیلم چند سازه حاصل از سل – ژل می‌تواند به آسانی بصورت یک روش سریع و بدون مصرف انرژی برای تولید توده‌ای از فیلم‌های چند سازه تیتانیا (با ضخامت mµ ۱۰) با یکنواختی و خواص تکرارپذیری خوب بکار برده شود. پس از فرو بردن فیلم‌های
چند سازه TiO۲ در محلول نیترات نقره و پس از آن تابش UV در nm ۲۵۴ به مدت ۲ ساعت، فوتوکاتالیست به رنگ قهوه‌ای تیره در آمد. با افزایش غلظت + Ag در محلول مورد نظر، فیلم‌های تاریکتری با سرعت شیب تولید شد. مشاهده میکروسکوپی فیلم، نشان می دهد که ذرات نقره بدون تشکیل جزایر به گستردگی بر روی سطح پخش می شوند و فوتو کاتالیست‌های اصلاح شده سطحی حاصله دارای ساختار جامدی بر روی سوبسترای شیشه‌ای می‌باشند که مقاومت مطلوب‌تری در برابر خراشیدگی و چسبندگی مطلوب‌تری دارند.
۴- نتیجه‌گیری
در تحقیق حاضر، ما فیلم‌های چند سازه ای نانو ساختاری گسترش یافته بر روی اسلایدهای شیشه‌ای میکروسکوپی را بوسیله تکنیک پوشش دهی(لایه نشانی) چرخشی بصورت سل ـ ژل تهیه کرده‌ایم و آنها را با رسوب کردن نقره اصلاح و خصوصیات آن را تعیین کرده‌ایم و برای تجزیه فوتو کاتالیتیکی آلاینده متیل اورانژ با موفقیت آزمایش
نموده ایم. فیلم‌های Ag/TiO۲  بوسیله داخل کردن ریز کره‌های MC و کلسینه کردن در دمای C°۵۰۰ به دست آمدند. تمام فیلم‌های چند سازه تهیه شده، هنگام اندازه‌گیری با XRD ، TiO۲  فاز آناتاز را نشان دادند. فیلم‌های TiO۲ ـ MC با افزایش Ag
نانو ساختارهای متخلخل را نشان دادند اما از فیلم TiO۲  متخلخل متفاوت بودند. خواص فوتو کاتالیتیکی فیلم‌های نازک تهیه شده به وسیله تجزیه متیل اورانژ تحت تابش UV ارزیابی شدند. فیلم‌های چند سازه     ANPSGF-MC-Ag ، MPC500SGF-MC-Ag و P25SGF-MC-Ag به ترتیب تجزیه ۶۴% ، ۴۲% و ۶۹% را نشان دادند. با ساختن فیلم متخلخل TiO۲  و افزودن عنصر Ag ، عملکرد فوتو کاتالیتیکی فیلم‌های چند سازه با پایه TiO۲  می‌تواند تا حد زیادی اصلاح شود.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.