بررسي تاثير دماي عمليات حرارتي بر ساختار و خواص فوتوكاتاليستي پودرهاي مزوپور اكسيد تيتانيم

The effect of heat treatment temperature on structure and photocatalytic activity of titania powder

هدف از انجام اين تحقيق بررسي دماي نهايي كلسيناسيون ساختار و خواص فوتوكاتاليستي پودرهاي مزوپور اكسيد تيتانيم بوده استكه بدين منظور نمونه هاي پودري مزوپور اكسيد تيتانيم با استفاده از روش قالبگيري شيميايي P123، بر پايه فرآيندهاي خودچيني و با استفاده از روش سل-ژل سنتز گرديدند و سپس به منظور تبلور فاز آناتاز، كلسيناسيون در دماهاي 350 و 400 و 450 و 500 درجه سانتيگراد انجام شد. محصولات بدست آمده با استفاده از تكنيكهاي (small & wide angle) N2-adsorption ،XRD مطالعه شدند. نتايج ساختاري تشكيل مزوساختار در نمونه هاي مورد مطالعه را تاييد كردند. همچنين آناليزهاي فوق كاهش نظم ساختاري، افزايش بلورينگي و كاهش سطح ويژه با افزايش درجه حرارت را نشان دادند. نتايج تست فوتوكاتاليستي با استفاده از رنگدانه متيلن آبي نيز نشان داد، نمونه عمليات حرارتي شده در دماي 400 درجه سانتيگراد بيشترين فعاليت دارد كه اين مسئله لزوم برقراري تعادل ميان پارامترهاي ساختاري (برقراري نظم و سطح ويژه) و ميزان بلورينگي را در افزايش بازده فوتوكاتاليستي ثابت مي كند.

In this research, the effect of final calcination temperature on structure and photocatalytic activity of titania powder has been studied. In this regard, mesoporous titanium dioxide prepared, in acidic condition, with non-ionic template P123, based on self- assembly and sol- gel processes. Then the dired samples were calcined at 350, 400, 450, 500°C for 2 hours. The calcined powders were characterized by XRD(low&high) ، N2-adsorption techniques. The structural results confirmed formation of mesostructure. Structural collapsing, higher crystallinity and less surface area obtained with increasing the temperarue. Finally, photocatalytic tests were carried out with methylene blue. The best photocatalytic activity achieved by the sample calcined at 400°C which proved necessity of balance establishment between structural parameters and crystallinity.