تهیه پوشش‌های دی اکسید تیتانیم آلاییده‌شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری و بررسی فعالیت فوتوکاتالیزوری آنها تحت تابش نور مرئی

دی اکسید تیتانیم نانومتری به دلیل کاربردهای فراوان در نیمه هادی‌ها، حسگرها، مواد آنتی‌باکتریال و بهداشتی، فتوکاتالیزورها و سلول‌های خورشیدی مورد توجه زیادی قرار گرفته‌ است. در این تحقیق، پوشش‌های نانوساختاری دی اکسید تیتانیم خالص و آلاییده شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری تهیه شدند. نمونه‌های تهیه شده توسط روش‌های پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی FT-IR، طیف‌سنجی UV-Vis و میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی گردیدند. در ادامه، اثر افزودن آهن بر فعالیت فوتوکاتالیزوری آنها به وسیله تخریب متیل نارنجی تحت تابش نور مرئی بررسی شد. نتایج نشان داد که در پوشش نانوساختاری دی اکسید تیتانیم خالص تهیه شده با روش فوق، هر دو فاز روتایل و آناتاز وجود دارند در حالی که در پوشش نانوساختاری دی اکسید‌تیتانیم آلائیده شده با آهن فاز آناتاز پایدار شده و فاز روتایل به طور کامل حذف می‌شود. همچنین افزودن آهن در غلظت‌های کمتر از 1 درصد مولی باعث بهبود خواص فوتوکاتالیزوری TiO2 می‌شود در حالی که در غلظت‌های بالاتر، خواص فوتوکاتالیزوری کاهش می‌یابد. این نتایج با پیش‌بینی‌های حاصل از تحلیل داده‌های لبه جذب و الگوی پراش پرتو ایکس نمونه‌ها هم‌خوانی خوبی دارد. در نتیجه مشخص شد که میزان بهینه آلائیدن با یون آهن برای دستیابی به بهترین فعالیت فوتوکاتالیزوری پوشش‌های نانوساختاری دی اکسید تیتانیم تهیه شده به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری حدود 0.3 درصد مولی می‌باشد.