بررسی تأثیر استفاده از آهن و گرافن اکسید بر فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم‌دی‌اکسید به‌منظور تخریب ماده رنگزای متیلن آبی

Abstract

<strong>تیتانیم‌دی‌اکسید از جمله فتوکاتالیست‌هایی است که به‌دلیل خواص منحصر به‌فرد، بیشترین کاربرد را در فرایندهای تصفیه پساب‌های صنعتی دارد. گاف انرژی بالا، بازترکیب الکترون-حفره و عدم قابلیت جداسازی پودر از فاضلاب تصفیه ‌شده از جمله موانع گسترش استفاده از </strong><strong>TiO₂</strong><strong> در مقیاس صنعتی است. در پژوهش حاضر از </strong><strong>Fe₃O₄</strong><strong> و گرافن اکسید به‌منظور جداسازی و بهبود خواص فتوکاتالیستی </strong><strong>TiO₂</strong><strong> استفاده شد. مشخصه‌یابی نمونه‌ها با استفاده از پراش اشعه ایکس، طیف‌سنج فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه مغناطیس‌سنج انجام ‌شد و عملکرد فتوکاتالیستی کامپوزیت‌ها در حذف متیلن آبی تحت تابش نور مرئی توسط روش اسپکتروفتومتری </strong><strong>UV-vis</strong><strong> ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان دهنده سنتز موفق نانوکامپوزیت </strong><strong>TiO₂/Fe₃O₄/GO</strong><strong> با استفاده از روش دو مرحله‌ای سل ژل- هیدروترمال با خلوص بالا است. استفاده همزمان از </strong><strong>GO</strong><strong> و </strong><strong>Fe₃O₄</strong><strong> فعالیت فتوکاتالیستی را به‌صورت قابل توجهی بهبود می‌بخشد به‌طوری که در مدت 80 دقیقه پرتودهی، امکان دستیابی به تخریب 90 درصد از ماده رنگزا امکان‌پذیر می‌شود. به‌دلیل خواص سوپرپارامغناطیسی محصول سنتز شده، نانوکامپوزیت پس از انجام عملیات تخریب به‌راحتی با استفاده از میدان مغناطیسی قابل جداسازی است.</strong>