ساخت نانوسیم ها و نانوذرات zno و مقایسه ی خاصیت فوتوکاتالیستی آنها

استفاده از خاصیت فوتوکاتالیستی نیمرساناها، یکی از موثرترین روش های کاهش آلودگی های صنعتی در جهان می باشد. در سال های اخیر به اکسیدروی به دلیل دارا بودن خواصی مانند: غیر سمی بودن، ارزان بودن، پایداری فیزیکی و کارایی شیمیایی بالا توجه ویژه ای شده است. علاوه براین اکسیدروی در کاهش فوتوکاتالیستی بعضی آلودگی ها بازده بهتری دارد. از آنجا که واکنش فوتوکاتالیستی یک فرآیند سطحی است، استفاده از نانوساختارها به علت بیشتر بودن سطح موثر، افزایش خاصیت فوتوکاتالیستی را به دنبال دارد. اما با این وجود نانوساختارهای مختلف، خاصیت فوتوکاتالیستی متفاوتی از خود نشان می دهند که وابسته به مورفولوژی آنها می باشد. در این تحقیق ابتدا از دو روش تجزیه ی حرارتی دی هیدرات استات روی و سل-ژل نانوساختارهای مختلف از قبیل نانوذرات کروی، نانوسیم ها و نانودیسک ها ساخته شدند. خواص نانوساختارها با استفاده از دستگاه پراش پرتو ایکس xrd، طیف سنج ft-ir، طیف سنج uv-visible و میکروسکوپ الکترونی روبشی sem بررسی شد. در بخش دوم کار، خاصیت فوتوکاتالیستی نانوساختارهای مختلف از طریق تجزیه ی رنگ متیلن آبی اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که نانوساختارهای مختلف، خاصیت فوتوکاتالیستی متفاوتی از خود نشان می دهند. نمونه ی به دست آمده از طریق تجزیه ی حرارتی دی هیدرات استات روی در مدت 5 ساعت در فاز بخار، بهترین خاصیت فوتوکاتالیستی را از خود نشان داد. این نمونه در 30دقیقه اول بیش از 72% و در 120دقیقه بیش از 99% از رنگ متیلن آبی را تجزیه می کند. همچنین رابطه ی منطقی بین میزان جذب رنگ روی نانوپودر اکسیدروی در 30دقیقه اول در غیاب تابش نور uv و خاصیت فوتوکاتالیستی مشاهده شد که براین اساس بسیاری از نمونه ها از مدل لانگمور-هینشلوود پیروی می کردند. به طور کلی نتایج نشان دادند که خاصیت فوتوکاتالیستی نانودیسک ها و نانوصفحات بیشتر از نانوذرات و خاصیت فوتوکاتالیستی نانوذرات بیشتر از نانوسیم ها می باشد. همچنین خاصیت فوتوکاتالیستی بسیاری از نمونه های ساخته شده در مقایسه با tio2تجاری بهتر بود که نشان دهنده ی کارایی اکسیدروی می باشد.