تاثير شرايط هيدروترمال بر سنتز و تحولات فازي نانو تيتانيا

Influence of Hydrothermal Condition on Synthesis and Phase Transformation of Nano-Titania

در سال هاي اخير تيتانيا به منظور حل مشكلات ناشي ازآلودگي هاي محيطي توجه محققين را به خود جلب كرده استتيتانيااز پايداري شيميايي بالايي برخوردار است و غير سمي بوده و داراي خاصيت هيدروفوبيك است، هم چنين اين ماده مي تواند سطحي خود تميز شونده ايجاد كند و داراي خاصيت فوتوكاتاليستي است، از جمله روش هاي سنتز اين ماده، روش هيدروترمال است. اين روشباعث افزايش بلورينگي، سطح ويژه و در نتيجه بهبود خواص فوتوكاتاليستي مي شود، به همين علت، نانو تيتانيا به اين روش سنتز شده است.در تحقيق حاضر،براي تهيه ي نانو تيتانيا به اين روش از آلكوكسيد تيتانيوم به عنوان منبع پيش سازنده ي Ti، ايزوپروپانول به عنوان حلال، آب و اسيد به عنوان كاتاليزور استفاده شده است. سپس سل حاصل در دما و زمان هاي مختلف تحت فرآيند هيدروترمال قرار مي گيرد. ويژگي هاي نانو ساختار از نظر ريزساختار، شكل و تركيب فازي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و آناليز تفرق اشعه ي ايكس(XRD) ارزيابي شده است.فعاليت فوتوكاتاليستي نمونه ها بررسي شد. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش دما و زمان سنتز، شدت پيك هاي آناتاز افزايش پيدا كرده است و اندازه ي ذرات نيز بزرگ شده است. آناليز SEM، وجود ذرات تيتانيا با مورفولوژي كروي شكل را نشان مي-دهد. به منظور بررسي سطح نمونه ي بهينه از لحاظ خواص فوتوكاتاليستي، به منظور بررسي سطح ويژه تحت آناليز BET قرار گرفت.

In recent years problems of environmental impurities have attracted researchersʹ views. Titania has shown high chemical stability and is a nontoxic material with hydrophobic properties. Also it is able to develop self-cleaning surfaces with high photocatalyticpropertis. Hydrothermal synthesis of nano-titania presented high crystallinity, specific surface area and consequently, improving photocatalytic properties. In the present study, titanium alkoxide as Ti precursor, Isopropanol as solvent, water and acid as ctalyst were used. The prepared sol was hold under hydrothermal condition at different time and temperatures. Microstructure, morphology and phase composition of the synthetized samples were studied using XRD and scaning electron microscopy. Results showed increase intensity of the anatase peaks as the time and temperature of the synthesis increased. Also SEM showed presence of titiania particles with spherical morphology. BET analysis was carried out to analyze the photocatalytic properties of the optimum sample.