مشخصه‌يابي نانوكامپوزيت Fe3O4/TiO2 با ساختار هسته/پوسته سنتز شده به روش اولتراسونيك و بررسي خواص فوتوكاتاليستي آن

Characterization of Fe3O4/TiO2 Nano-Composite with Core/Shell Structure Synthesized by Ultrasonic Method and Evaluation of its Photocatalytic Properties

در اين كار تحقيقاتي، نانوكامپوزيت فوتوكاتاليستي مغناطيسي Fe3O4/TiO2 داراي ساختار هسته/پوسته با موفقيت به روش سونوشيميايي تهيه گرديد. بدين منظور، نانوذرات اكسيد آهن (II، III) به عنوان هسته مغناطيسي نرم در اين نانوكامپوزيت به روش هم‌رسوبي شيميايي با استفاده از دستگاه اولتراسونيك و با نسبت مولي Fe3+/Fe2+ برابر يك و نيم، تحت اتمسفر گاز نيتروژن آماده گرديد. پوشش‌دهي تيتانيا بر روي نانوذرات Fe3O4 با استفاده از پيش‌ماده تترابوتيل اورتوتيتانات و به كمك دستگاه اولتراسونيك انجام شد. نانوساختارهاي تهيه شده با استفاده از FTIR، XRD، FESEM، TEM، EDX و VSM مشخصه‌يابي و مطالعه شدند. بررسي نتايج حاصل از TEM تشكيل نانوساختار هسته/پوسته را در كامپوزيت Fe3O4/TiO2 تهيه شده تاييد نمود. نتايج آناليز خواص مغناطيسي نشان داد كه پوشش‌دهي تيتانيا بر روي نانوذرات اكسيد آهن، مغناطش اشباع را كاهش داده است. خواص فوتوكاتاليستي نانوساختار Fe3O4/TiO2، تحت تابش نور ماوراي بنفش و به كمك رنگ متيلن آبي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. نتايج حاصل حاكي از آن بود كه نانوكامپوزيت Fe3O4/TiO2 بدست آمده، خاصيت فوتوكاتاليستي دارد و با كمك فرآيند جدايش مغناطيسي قابل بازيابي است. تخريب رنگ متيلن آبي در حضور پودر فوتوكاتاليستي سنتز شده، تقريبا 61% در مدت زمان min 90 تابش نور UV بود.