ساخت و بررسي ويژگي‌هاي ساختاري‌، نوري و فتوكاتاليزوري نانوكامپوزيت‌هاي BiFeO3/ اكسيد گرافن كاهش‌يافته

Synthesis and investigation of structural, optical, and photocatalytic properties of BiFeO3/reduced graphene oxide nanocomposites

در اين پژوهش، نانوكامپوزيت هاي BiFeO3 / اكسيد گرافن كاهش يافته (BFO / RGO) با ورود RGO در ساختار نانوذرات BFO به روش فراصوتي كوتاه مدت تهيه شدند. بررسي الگوهاي پراش پرتو X و طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه نشان مي دهد كه كامپوزيت BFO / RGO با موفقيت سنتز شده است. جذب پرتوهاي UV-Vis نشان مي دهد كه ورود RGO مي تواند به طور موثري بازتركيب جفت هاي الكترون و حفره توليد شده در BFO را كاهش دهد و همچنين كامپوزيت هاي BFO / RGO داراي گاف انرژي كمتري نسبت به مقدار 97/1 الكترون ولت براي BFO هستند. نانوكامپوزيت هاي BFO / RG عملكرد فوتوكاتاليزوري با ثباتي دارند و توانايي فوتوكاتاليزوري در تابش نور مريي براي تخريب محلول آبي متيل اورانژ بسيار بالاتري از BFO اوليه نشان مي دهند. سرانجام، سازوكار احتمالي براي عملكرد فوتوكاتاليزوري بهتر نانوكامپوزيت BFO / RGO بررسي شده است.

This study have been developed BiFeO3/reduced graphene oxide (BFO/RGO) nanocomposites by introduction of RGO in the structure of BFO nanoparticles in a short term ultrasonic treatment. The X-ray diffraction pattern and Fourier-transform infrared spectroscopy analysis reveal that the BFO/RGO composites were successfully synthesized. UV-visible absorption show that the introduction of RGO can effectively reduce the recombination of photo-generated electron and hole pairs and the lower band gap energies were also identified for BFO/RGO composites as compared to 1.97 eV for BFO. The photocatalytic performance of BFO/RGO nanocomposites is stable and exhibit considerably higher photocatalytic ability over the pristine BFO for the degradation of methyl orange solution under visible light irradiation. The possible mechanism behind the superior photocatalytic performance of BFO/RGO nanocomposite has been critically discussed.