سنتز، شناسایی و بررسی خواص نانو ذرات و لایه های نازک نانو ساختار نیمه هادی هیبریدی روی تیتانات به روش سل ژل

روی تیتانات (اکاندروسیت) یک ماده معدنی است که اولین بار در سال 1988 در طبیعت و بصورت سنگ معدن کشف شد. روی تیتانات یکی از ترکیبات از نوع ایلمنیت بر پایه تیتانیم است، که دارای کاربردهای مختلف مانند حسگر گازهای co و no و کاتالیست با کارایی بالا برای اکسایش کامل nox می باشد. این نیمه هادی هیبریدی دارای فازهای مختلف مانند فاز روی تیتانات هگزاگونال (zntio3), مکعبی (zn2tio4) و مکعبی (zn2ti3o8) می باشد در این پژوهش نانو ذرات و فیلم های لایه نازک نانو ساختار نیمه هادی روی تیتانات (اکاندروسیت) روی بستر شیشه ای و کوارتز بوسیله فرایند سل-ژل و با استفاده از تکنیک غوطه وری تهیه شدند. برای تهیه سل روی تیتانات از پیش ماده های تیتانیوم تترا ایزو پروپوکسید (ttip) و روی استات دو آبه(zn(ch3coo)2.2h2o) در حلال الکل استفاده شده است. سل شفاف با نسبت های بهینه ttip:za:mea:ip به ترتیب 1:1:1:20 تهیه گردید. در ساخت نانو پودر و فیلم های لایه نازک وابستگی دمای عملیات حرارتی و اندازه ذرات بررسی شد و دمای بهینه مشخص گردید. تجزیه گرمایی سل بوسیله نمودار tg-dtg مورد بررسی قرار گرفت و مورفولوژی، ساختار فازی و خواص نوری پودر و فیلم ها بوسیله میکروسکوپ روبش الکترونی، پراش اشعه ایکس، طیف سنجی مرئی-فرابنفش ، و تجزیه عنصری سطح توسط edx بررسی شد. تصاویر sem تهیه شده، اندازه ذراتzntio3 را در حدود 68 نانومتر نشان می دهد. همچنین، کاربرد نانو ذرات و فیلم های تهیه شده در تخریب فتوکاتالیزوری رنگ های آزو مورد بررسی قرار گرفت، و تاثیر عوامل مختلفی همانند ph، زمان تابش و مقدار کاتالیست و سینتیک تخریب مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص گردید تخریب ترکیبات از سنتیک مرتبه اول تبعیت می کنند. در این تحقیق همچنین فعالیت نیمه هادی روی تیتانات پوشش داده شده بر روی شیشه رسانای fto (شیشه با لایه نشانی اکسید قلع فلوئور-دوپ) در قسمت الکترود کار برای ساخت یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ مورد مطالعه قرار گرفت و با دو نیمه هادی اکسید روی و اکسید تیتانیم مقایسه گردید. واژه های کلیدی: فرآیند سل-ژل، ، نانو ذرات ، لایه های نازک نانو ساختار ،روی تیتانات، تخریب فتوکاتالیستی و سلول خورشیدی حساس شده با رنگ