تأثير زمان پخت بر ريخت شناسي و فعاليت فوتوكاتاليستي نانوساختارهاي اكسيد روي تهيه شده در محيط سفيده تخم مرغ

Effect of curing time on morphology and photocatalytic activity of zinc oxide nanostructures prepared in egg white medium

استفاده از نانوساختارهاي اكسيد فلزي به عنوان ماده فعال در فرايند فوتوكاتاليستي يكي از راهكارهاي ارائه شده براي تصفيه آب آشاميدني و فاضلاب­ هاي صنعتي است. در اين پژوهش نانوميله‌هاي اكسيد روي به ­عنوان يك اكسيد فلزي ارزان­ قيمت با استفاده از روش سل ژل ساده در محيط سفيده تخم مرغ سنتز شدند. نمونه­ ها در دماي بهينه 600 درجه سانتيگراد و دو زمان 3 و 5 ساعت به منظور بررسي تغييرات ساختاري و ريخت ­شناسي ناشي از تغيير زمان، پخت شدند و با آزمون­هاي پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، طيف‌سنجي مرئي - فرابنفش (UV-vis) و نورتابناكي (PL) مشخصه­ يابي شدند. استفاده از محيط تخم مرغ باعث كنترل ريخت ذرات و توليد نقص ساختاري كمبود اكسيژن شد كه با آزمون­هاي FESEM و PL تاييد شد. همچنين آزمون فوتوكاتاليست با استفاده از رنگ متيلن بلو تاثير مثبت ريخت يك­ بعدي نانوساختارها و توليد نقص ساختاري كمبود اكسيژن بر روي افزايش بازده فوتوكاتاليستي نانوميله­ هاي اكسيد روي را تاييد كرد كه مي­تواند گزينه مناسبي براي كاربرد در ساخت فيلترهاي تصفيه آب خورشيدي و تصفيه فاضلاب­ صنعتي باشد.

The use of metal oxide nanostructures as an active material in the photocatalytic process is one of the proposed solutions for the treatment of drinking water and industrial wastewater. In this study, as an inexpensive metal oxide, zinc oxide nanorods were synthesized using a simple sol-gel method in egg white medium. Samples were prepared at an optimum temperature of 600 ° C for two periods of 3 and 5 hours to investigate the structural and morphological changes caused by the change in curing time. The samples were characterized by XRD, FESEM, UV-vis, PL measurements. The use of egg white medium caused the control of particle morphology and the production of structural oxygen vacancy defects which were confirmed by FESEM and PL tests, respectively. The photocatalyst test using methylene blue dye also confirmed the positive effect of one-dimensional morphology of nanostructures and the production of structural defects on increasing the photocatalytic efficiency of zinc oxide nanorods, which can be a good option for use in the manufacture of solar water filters and wastewater treatment.