سنتز نانوکامپوزیت های فوتوکاتالیستی- مغناطیسی بر روی بستر کربنی جهت تخریب آلاینده ی آلی

در پژوهش حاضر، دو نانوکامپوزیت فوتوکاتالیستی- مغناطیسی گرافن- فریت روی و گرافن- فریت مس با استفاده از روش حلال گرمایی ساخته شده¬اند. تولید نانوکامپوزیت شامل سه مرحله ی کلی سنتز نانوذرات مغناطیسی فریت، سنتز بستر کربنی گرافن و نهش دادن نانوذرات روی بستر کربنی گرافن می¬باشد. جهت بررسی عملکرد فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت¬های گرافن- فریت مس و گرافن- فریت روی از آلاینده-ی رنگی قرمز فعال 141 به عنوان مدلی از آلاینده¬ی آلی در پساب صنایع نساجی استفاده شده است. نانوکامپوزیت¬های تولید شده به وسیله¬ی آزمون¬های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) وآنالیز مغناطیس پذیری نمونه ی مرتعش (vsm) تعیین مشخصه شدند. تصاویر tem نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس نشان دادند که توزیع اندازه ذرات فریت مس در نانوکامپوزیت نسبتاً یکنواخت می¬باشد. طبق نتایج حاصل از آنالیز مغناطیس پذیری نمونه¬ی مرتعش (vsm)، دو نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس و نانوذره¬ی فریت مس رفتار سوپرپارامغناطیس نشان دادند. آنالیز ftir حضور گروه¬های عاملی حاوی اکسیژن را روی سطح اکسید گرافن سنتز شده تأیید کرد. پهنای باند برای نانوذرات فریت روی و فریت مس به ترتیب در حدود 277/1 و 03/1 به دست آمد. نانوکامپوزیت¬¬های تولید شده به منظور تخریب رنگ قرمز فعال 141 تحت نور خورشید و در مقایسه با شرایط تاریکی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که حذف رنگ قرمز فعال 141 بعد از گذشت 15 دقیقه توسط نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس انجام شده بود در حالی¬که 85 درصد حذف رنگ در حضور نانوکامپوزیت گرافن- فریت روی تحت شرایط نور خورشید و تاریکی به دست آمد. مطالعات تعادلی جذب نشان دادند که داده هایی که در شرایط تاریکی به دست آمدند با مدل لانگمویر برازش خوبی دارند. بر طبق نتایج حاصل، سینتیک جذب با مدل شبه درجه دوم سازگاری داشت. همچنین مکانیزم فوتوکاتالیستی بررسی شد و نشان داده شد که حفره¬ها عامل اکسید کننده¬ی اساسی برای تخریب رنگ هستند.