سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت هيبريدي جديد حاوي نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده و رنگدانه آلي تترا ايزوايندول

Synthesis and Characterization of Novel Hybrid Nanocomposite Containing Modified Titanium Dioxide Nanoparticles and Tetraisoindole Organic Pigment

در اين تحقيق، نانوكامپوزيت هيبريدي جديد حاوي نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده با فلز آهن و رنگدانه آلي تترا ايزوايندول سنتز و شناسايي شد. مشخصه‌يابي و شناسايي نانوذرات اصلاح شده و نانوكامپوزيت هيبريدي سنتز شده با به كارگيري آزمون‌هاي پراش اشعه X (XRD)، طيف‌سنجي FT-IR، آزمون‌ EDX، آزمون تعيين سطح ويژه BET، طيف‌سنجي انعكاسي، گرماسنجي هم‌زمان (TG, DTA) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) انجام شد. نتايج حاصل تشكيل نانوكامپوزيت هيبريدي حاوي نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده و رنگدانه آلي تترا ايزوايندول با فاز خالص آناتاز را تاييد مي‌كند. ميكروگراف TEM اندازه ذرات نانوكامپوزيت هيبريدي را در حدود nm25 نشان داد. انرژي شكاف نوار نانوكامپوزيت هيبريدي حاصل eV 2.53 به دست آمد كه در مقايسه با نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده (eV 3.10) و تيتانيوم دي اكسيد خالص (eV 3.66) كاهش قابل توجهي داشته است. در نتيجه، نانوكامپوزيت هيبريدي سنتز شده به دليل دارابودن لبه جذب در ناحيه مريي براي كاربردهاي نوري فتوكاتاليستي و فتوولتايك تحت تابش نور خورشيد بسيار مناسب است.

In this research, novel hybrid nanocomposite containing iron modified titanium dioxide and tetraisoindole organic pigment has been synthesized and characterized. Modified nanoparticles and hybrid nanocomposite have been characterized by X-ray diffraction (XRD), FT-IR spectroscopy, energy dispersive X-ray (EDX) analysis, BET surface area determination, diffuse reflectance spectroscopy, simultaneous thermal analysis (TG, DTA) and transmission electron microscopy (TEM). The results confirmed the formation of the hybrid nanocomposite containing iron modified titanium dioxide and tetraisoindole organic pigment with the pure anatase phase. The TEM micrograph displayed that particle sizes of the hybrid nanocomposite were about 25 nm. The band gap energy of the hybrid nanocomposite was about 2.53 eV that has been decreased significantly in comparison with modified titanium dioxide nanoparticles (3.10 eV) and pure titanium dioxide (3.66 eV). Hence, synthesized hybrid nanocomposite with absorption edge in the visible region is much appropriate for optical applications of photocatalyst and photovoltaic under solar light irradiation.