ارزيابي خواص فيزيكي، و مكانيسم عملكرد فرات پتاسيم به عنوان جاذب رنگ متيلن بلو تحت تابش نورUV

Evaluation of physical properties, mechanism and performance of

مطالعه حاضر با هدف بررسي تأثير دماي كلسينه بر خواص فيزيكي و فعاليت فوتوكاتاليستي فرات پتاسيم به عنوان جاذب رنگ‌هاي آلي در زير نور مرئي انجام شد. نمونه‌ها با استفاده از روش عمليات حرارتي بر اساس فرمول ساختاري K2FeO4 در دماي 350، 450 و 550 درجه سلسيوس سنتز شدند. فازهاي بلوري نمونه‌ها توسط پراش اشعه ايكس (XRD) تجزيه و تحليل شد، طيف‌سنجي تبديل فوريه-مادون قرمز (FT-IR) تركيب‌هاي آلي موجود در نمونه را مشخص كرد و خواص نوري نيز با استخراج برازش طيف جذبي و روش‌ Tauc مورد بررسي قرار گرفتند، سپس محلول آبي از طريق اكسيداسيون نانوساختار فرات پتاسيم به صورت جداگانه در معرض اشعه UV قرار گرفتند.نتايج نشان دادكه در طي فرآيند تخريب MB، راديكال‌هاي هيدروكسيل و حفره‌ها (+h ) در تجزيه MB سهيم بودند. بر اساس نتايج، حضور H2O2 چندان مؤثر نبود، در حالي كه H2O2 تخريب نوري را تسريع ميكند. در نهايت، نتايج آزمايش فعاليت فوتوكاتاليستي با استفاده از محلول متيلن بلو نشان داد كه بيشترين بازده فوتوكاتاليست توسط نانوساختارهاي فرات پتاسيم در غياب H2O2حاصل شد كه در دماي 350 درجه سانتي گراد و پس از تابش به مدت 180 دقيقه با 76.42 درصد تعيين گرديد.

The present study aimed to Investigation, the effect of calcination temperature on the physical properties and photocatalytic activity potassium ferrate as an adsorbent for organic dyes under visible light. The samples were synthesized using thermal treatment method based on the structural formula K2FeO4 at a temperature ranging from 350,450 and 550 K. After the nanostructures were prepared, the morphological and microstructural characteristics of the synthesized nanostructures k2FeO4, the crystalline phases of the samples were analyzed by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform-infrared (FT-IR) spectroscopy of certain organic compounds and Optical properties were also investigated by derivation of absorption spectrum fitting and Tauc’s methods. The effect of calcination temperature on the K2FeO4 will decrease the amount of band gap energy from 1.68 eV to 1.62 eV. The dye was removed from aqueous solution via potassium ferrate nanostructure oxidation and the samples were individually exposed to UV radiation. During the mechanism for MB degradation, Hydroxyl radicals and photo-hole (h+) were found to contribute to the MB decay. Based on the results, the presence of H2O2 was not so effective, while H2O2 accelerated the photodegradation. Finally, the results of photocatalytic activity test using a solution of Methylene Blue revealing that the highest photocatalyst efficiency was achieved by potassium ferrate nanostructures in absence of H2O2, which calcined at a temperature of 350 °C and after the irradiation for 180 min, with 76.42%.