ساخت و بررسي ويژگي مغناطيسي و فوتوكاتاليستي نانو چندسازه فريت نيكل اصلاح شده با سولفيد روي

Fabrication and study of magnetic and photocatalytic properties of nickel ferrite nanocomposite modified with zinc sulfide

در اين پژوهش، نانو چندسازه با ساختار هسته-پوسته متشكل از فريت نيكل و سولفيد روي به روش شيميايي سريع، با هدف بالا بردن خواص فوتوكاتايستي ساخته شد و در ناحيه فرابنفش مورد بررسي قرار گرفت. بنابراين، ابتدا نمونه‌هاي حاوي نانوذرات فريت نيكل (NiFe2O4) با روش هم رسوبي سنتز شدند، سپس، نانوچندسازه NiFe2O4-Zns با قطرهايي با اندازه متوسط 66 نانومتر ساخته شدند. ريخت شناسي و ريزساختار نانوكامپوزيت هاي توليد شده با استفاده از پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد بررسي قرار گرفت. آناليزهاي XRD نشان مي‌دهند كه نانوساختارهاي ساخته شده داراي ساختاري با فاز غالب بلوري است. خصوصيات مغناطيسي نانوذرات و نانوچندسازه‌هاي تهيه شده در دماي اتاق با استفاده از دستگاه مغناطيس‌سنج گراديان نيروي متناوب (AGFM) مورد بررسي قرار گرفت. نمونه‌ نانوچندسازه‌هاي توليد شده با استفاده از طيف سنج نوري فرابنفش-مرئي (UV-Vis) و اثر مقدار ماده جاذب و مدت زمان پرتودهي روي درصد كاهش غلظت رنگ محلول‌ها مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج حاصل شده نشان مي‌دهد تغييرات قله‌هاي جذب رنگ‌هاي اسيد سياه، اسيد آبي و متيل نارنجي مورد آزمايش، در حضور نانوچندسازه بطور خيلي محسوسي كاهشي بوده كه تاييدي بر اثر خاصيت فوتوكاتاليستي نانوچندسازه توليد شده است، بطوريكه در نهايت منجر به كاهش در غلظت رنگ‌هاي به كار گرفته شده است.

In this study, nanocomposites with core-shell structure consisting of nickel ferrite and zinc sulfide were fabricated by rapid chemical method with the aim of enhancing the photocatalytic properties and were investigated in the ultraviolet region. Therefore, first samples containing nickel ferrite nanoparticles (NiFe2O4) were synthesized by co-precipitation method, then NiFe2O4-Zns nanocomposite with average diameters of 66 nm was made. The morphology and microstructure of the nanocomposites produced were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). XRD analyzes show that the constructed nanostructures have a structure with a crystalline dominant phase. The magnetic properties of nanoparticles and nanocomposites prepared at room temperature were investigated using an alternating force gradient magnetometer (AGFM). The sample of nanocomposites produced using ultraviolet-visible (UV-Vis) optical spectrometer and the effect of the amount of adsorbent and irradiation time on the percentage reduction of dye concentration of solutions were investigated. The aqueous and methyl orange acids tested in the presence of the nanocomposite were significantly reduced, which is confirmed by the photocatalytic properties of the nanocomposite, which ultimately led to a reduction in the concentration of dyes used.