سنتز و بررسی نانوکامپوزیت Co3O4-ZnO-Ag به‌عنوان فوتوکاتالیست برای تجزیه رنگزای دایرکت یلو

Abstract

رنگزای دایرکت یلو یکی از رنگزا ‌های موجود در پساب صنایع رنگرزی است که برای محیط زیست خطرات زیادی دارد. هدف از تحقیق حاضر، جذب و تخریب رنگزای دایرکت یلو با استفاده از نانوکامپوزیت سه‌جزئی Co3O4-ZnO-Ag با استفاده از روش فوتوکاتالیستی است. نمونه‌ها با استفاده از روش رسوبی دو مرحله‌ای سنتز شدند و مشخصه یابی پودرهای سنتز شده با استفاده از تکنیک‌های مختلفی مانند پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی مادون قرمز، آنالیز حرارتی افتراقی و وزن سنجی و طیف‌سنجی فرابنفش-مرئی انجام شد. پراش پرتو ایکس نشان داد با افزایش درصد نقره اندازه کریستالهای اکسید روی افزایش پیدا میکنند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داده نانوذرات کامپوزیتی سنتز شده با ۳ درصد نقره دارای محدوده‌ی اندازه ذرات ۲۰ تا ۳۰۰ نانومتر بود. بررسی طیف جذبی فرابنفش- مرئی پودرهای سنتز شده نشان داد با افزودن اکسید کبالت و نقره فلزی به اکسید روی جذب آن در طیف مرئی افزایش می‌یابد. محاسبهی شکاف انرژی بیانگر آن است که افزایش مقدار نقره باعث کاهش شکاف انرژی نانوکامپوزیت می‌شود. بررسی نوع پودر در فرایند تخریب رنگزای دایرکت یلو نشان داد با افزایش نقره به کامپوزیت اکسید کبالت –اکسید روی باعث افزایش تخریب رنگ از ۷۱ درصد به ۸۹ درصد می‌شود؛ اما با افزایش بیش از حد نقره، نانوذرات نقره به‌عنوان محل تجمع بارهای الکترونها عمل کرده و با جذب حفرات به خود باعث بازترکیب آنها خواهد شد و سینتیک تخریب را کاهش میدهد.