تهیه نانو ساختار فریت منیزیم تحت امواج فراصوت و بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی آن برای حذف متیلن بلو از آب

Abstract

در این پژوهش، نانوساختار فریت منیزیم به روش فراصوت تهیه شده و برای مطالعه‌ی ویژگی‌های ساختاری، اپتیکی و مغناطیسی آن‌ از داده‌های حاصل از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مرئی-فرابنفش<br /> (UV-Vis) و مغناطیس سنج ارتعاشی (VSM) استفاده شده است. الگوی XRD نشان داد که نانوساختارفریت منیزیم با فاز مکعبی اسپینلی سنتز شده است. تصاویر SEM نشان می‌دهند که شکل نانوساختار به صورت تقریباً کروی بوده و اندازه میانگین نانوساختارها در حدود 15-10 نانومتر بوده‌اند. مقدار گاف انرژی نانوساختارهای فریت منیزیم تهیه شده، از طریق طیف جذبی UV-Vis، برابر eV 8/2 بدست آمده است که در مقایسه با حالت توده‌ای آن به مقدار eV62/0جابجایی به سمت ناحیه آبی دارد که به دلیل اثر محدود شدگی کوانتمی و حبس الکترون‌ها در فضای کوچک‌تر است. حلقه پسماند به‌دست آمده از آنالیز VSM برای نمونه نشان می‌دهد که نانوساختار فریت منیزیم در دمای اتاق از خود رفتار پارامغناطیسی نشان می‌دهد. <br /> مقدار بهینه pH برای متیلن آبی برابر13 بود. شدت و طیف منبع نوری مهندسی شده و موثرترین حالت برای این آزمایش بکار گرفته شده است. نتایج نشان دادند که در مدت زمان 45 دقیقه 99% رنگ توسط نانوساختار فریت منزیم تخریب می‌شود.