تهيه و شناسايي نانو تيتانيا كپسوله شده درساختار زيوليت X حاوي فلزهاي نيكل، كبالت و روي و بررسي فتوكاتاليستي آن

Preparation, characterization and photocatalytic investigation of nano-titania encapsulated zeolite X containing nickel, cobalt and zinc

در اين كار پژوهشي، نانو ذره‌هاي تيتانيا با استفاده از نمك آمونيم تيتانيل اگزالات در درون كانال‌هاي زيوليت (M=Ni, Co, Zn) MX كپسوله شدند. براي تهيه تركيب ياد شده، ابتدا با روش تبادل يوني زيوليت NH4X از زيوليت NaX تهيه و سپس با استفاده از نمك‌هاي نيترات فلزهاي نيكل، كبالت و روي، زيوليت MX تهيه شد. نمونه‌هاي تهيه شده با روش‌هاي پراش پرتو XRD) X)، طيف سنجي زير قرمز (FT-IR) ، طيف سنج بازتاب پخشي (DRS) شناسايي و براي ريخت‌شناسي نمونه‌ها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده شد. تجزيه عنصري نمونه‌ها با روش EDXَ انجام پذيرفت. هم‌چنين فعاليت فتوكاتاليتيكي نمونه‌هاي سنتز شده در حضور فنل و نيتروفنل بررسي شد. نتيجه‌هاي به دست آمده حاكي از آن است كه قرار گرفتن تيتانيم و فلزهاي مورد نظر در زيوليت X مورد استفاده، نمونه‌هاي به دست آمده از درجه بلورينگي به نسبت خوبي برخوردارند. هم‌چنين فلزها در موقعيت‌هاي چهاروجهي و هشت‌وجهي در زيوليت X جايگزين مي‌شوند. فعاليت فتوكاتاليتيكي نمونه‌هاي تهيه شده براي تخريب نيتروفنل بيشتر از فنل است و در مجموع اين نمونه‌ها از تيتانيا خالص فعال‌ترند.

In this research, titania nanoparticles were encapsulated into the prepared zeolite NiX, CoX and ZnX using ammonium titanyl oxalate monohydrate as a source of titanium. The zeolite MX (M=Ni, Co, Zn) was obtained via mixing of as prepared zeolite NH4X with M(NO3)2 solution. The synthesized samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Morphology of the samples was studied by scanning electron microscope (SEM). The results indicate that the crystallization percentages of these samples are relatively high compare to zeolite NaX; and Ni, Co, Zn and Ti can be replaced in zeolite X in the octahedral and tetrahedral positions. The photocatalytic behaviors of the prepared samples were studied in decomposition of nitrophenol and phenol under UV irradiation. The obtained results showed that the photocatalytic activity of CoTiX nanoparticles was higher than the other samples and the the percentage of nitrophenol decomposition in the presence of CoTiX was more than that of phenol.