سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت گرافن-تیتانیوم دی اکسید آلاییده شده با گوگرد، نقره و کبالت و بررسی عملکرد آن به عنوان یک فتوکاتالیست برای تخریب آلاینده ها

در اوایل دهه 1980، tio2 برای اولین بار به¬ عنوان فتوکاتالیست مناسبی برای حذف آلاینده-های آلی ساخته شد. از آن پس مطالعه و تحقیق فراوانی در زمینه¬ی کاربرد این ماده برای خاصیت فتوکاتالیستی آن مطرح شد. دلیل این امر در واقع اندازه شکاف¬انرژی مناسب، قیمت مناسب، غیر سمی بودن این ماده، داشتن فعالیت فتوکاتالیستی در دمای اتاق، سطح ویژه زیاد، بالا بودن بهره فتوکاتالیستی آن همچنین پایداری آن از نظر شیمیایی و بیولوژیکی می-باشد. با توجه به اینکه تیتانیوم¬دی¬ اکسید خالص فقط قادر به جذب نور فرابنفش هست که فقط 4% از نور خورشید را شامل می¬شود، برای افزایش دامنه جذب تیتانیوم¬دی¬ اکسید به محدوده نور مرئی و همچنین افزایش بهره نور کاتالیزوری آن تحقیقات بسیاری انجام شده است ازجمله ناخالص کردن با فلزات نجیب، ناخالص کردن با یون¬های فلزی، ناخالص کردن با آنیون¬ها، ناخالص کردن با نافلزات و ناخالص کردن همزمان با فلز و نافلز که نتایج نشان دهنده ¬ی مفید بودن بسیاری از تحقیقات بوده است. در این پژوهش نانوکامپوزیت tio2- graphene ناخالص شده با سولفید و نقره و کبالت به روش سل - ژل ساخته شد. ساختار و مورفولوژی نمونه ها به وسیله¬ی xrd، ir، semو drs آنالیز می¬شود و همچنین به منظور بررسی رفتار نورکاتالیزگری نانوکامپوزیت¬های تهیه شده و تعیین مقدار بهینه¬ی گونه¬ی ناخالص کننده، از واکنش تجزیه¬ی نوری متیل اورانژ در مقابل نور مریی و فرابنفش استفاده شد. کاتالیزگرهای نانوکامپوزیتی tio2- graphene با نسبت¬های 5، 10، 15، 20، 25 درصد ساخته شد که نسبت 15 درصد با شکاف انرژی 08/3 بهترین نتیجه را از خود نشان داد. سپس نانوکامپوزیت tio2- graphene با نسیت 15 درصد با 5/0 درصد گوگرد و درصدهای مختلف نقره و کبالت ساخته شد و درصد بهینه¬ی آن¬ها محاسبه شد که نسبت 6/0 درصد برای نقره با شکاف انرژی 05/3 و نسبت 5/0 درصد برای کبالت با شکاف انرژی 10/3 بهترین نتیجه را از خود نشان داد.