بررسي تجربي كارايي TiO2 لايه نشاني شده بر روي آلومينيوم متخلخل در حذف آلاينده ها: مقايسه روش هاي PEO و آندايزينگ

Experimental investigation of the efficiency of deposited TiO2 on porous aluminum in pollutant removal: a comparison between PEO and anodizing methods

هدف از انجام كار حاضر تهيه بستر مناسب براي لايه نشاني دي اكسيد تيتانيوم به عنوان يك فوتوكاتاليست بر روي آلومينيوم است. به دليل چسبندگي ضعيف فوتوكاتاليست ها بر روي آلومينيوم امكان لايه نشاني بر روي آن وجود ندارد و يا عمر بسيار كمي دارد. به همين دليل در اين مطالعه چسبندگي بين دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) و بستر آلومينيومي با ايجاد منافذ ميكروني بر روي سطح بستر با استفاده از دو روش آندايزينگ و اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي (PEO) افزايش داده شده و نتايج دو روش مقايسه شده اند. آزمايش هايي نيز به منظور بررسي ميزان حذف رنگينه با گذشت زمان با استفاده از محلول آبي رنگ رودامين 6G و در حضور تابش نور فرابنفش UV انجام شد. همچنين تصاوير SEM از سطح بستر هاي آلومينيوم لايه نشاني شده با TiO2 تهيه گرديد. نتايج مطالعه نشان داد كه تراكم منافذ روي سطح آلومينيوم در روش PEO بيشتر از روش آندايزينگ معمول بوده و در نتيجه حذف رنگينه در روش PEO بيشتر بوده است. علاوه بر اين با اين كه حذف رنگينه در روش PEO نسبت به روش آندايزينگ افزايش يافته است، زمان كل فرآيند و انرژي مصرفي در اين روش به خصوص در حالت پالسي كمتر از روش آندايزينگ است.

The purpose of the present work is to provide a suitable substrate for the deposition of titanium dioxide as a photocatalyst on aluminum. Due to the weak adhesion of photocatalysts to aluminum, there is no possibility of adhering photocatalysts to its surface or the lifetime is very short. For this reason, in this study, the adhesion between TiO2 and aluminum substrate is enhanced by the creation of micron pores on the substrate surface using two methods of anodizing and Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) and the results of the two methods are compared. Experiments were carried out to investigate the dye removal over time using Rhodamine 6G aqueous solution in the presence of UV light. SEM images were also prepared from the surface of TiO2-coated aluminum substrates. The results of the study showed that the density of pores on the aluminum surface, and consequently, the dye removal in the PEO method were higher than those of conventional anodizing. In addition, although the dye removal in the PEO method is increased compared to the anodizing method, the overall process time and energy consumption in this method, especially in the pulse mode, were less than those of the anodizing method.