روش یک مرحله‌ای هیدروترمال برای ساخت ترکیب WO3.0.33H2O/BiOCl بعنوان فوتوکاتالیست فعال تحت نور ماورابنفش و مرئی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، خوزستان، ایران

چکیده

در سالیان اخیر فوتوکاتالیست‌های نیمه‌رسانا بدلیل فعالیت فوتوکاتالیستی که تحت تابش نور خورشید از خود نشان می‌دهند، توجه زیادی در تصفیه آب را به خود جلب کرده‌اند. در این مقاله از روش ساده و یک مرحله‌ای هیدروترمال برای ساخت فوتوکاتالیست ترکیبی WO3.0.33H2O/BiOCl استفاده شد. مشخصه‌یابی نمونه‌ها با روش‌های مختلفی از قبیل پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، اندازه‌گیری طیف عبور پخشی (DRS) و تکنیک جذب / واجذب گاز نیتروژن انجام شد. عملکرد فوتوکاتالیستی نمونه‌ها با تخریب رودامین به عنوان مدل آلودگی و تحت تابش لامپ زنون (55 وات) و لامپ ال ای دی (30 وات) به ترتیب به عنوان منابع نور شبیه ساز خورشید و مرئی بررسی شد. نتایج نشان داد تغییر نسبت بیسموت به تنگستن تاثیر زیادی بر عملکرد فوتوکاتالیستی نمونه‌ها دارد و نمونه ساخته شده با نسبت بیسموت به تنگستن 0/1 بهترین عملکرد در مقایسه با دیگر نمونه‌ها را از خود نشان می‌دهد. در حضور 10 میلی‌گرم از این فوتوکاتالیست در داخل 60 میلی لیتر محلول رنگ رودامین‌بی (mg/l 10( و تحت تابش لامپ زنون در مدت زمان 80 دقیقه تقریبا 80% مولکول‌های رودامین‌بی تخریب شدند. با توجه به نتایج بدست آمده عملکرد فوتوکاتالیستی بالای نمونه WO3.0.33H2O/BiOCl برای تخریب مولکول‌های رودامین‌بی در مقایسه با دیگر نمونه‌ها به عواملی از قبیل گاف انرژی کوچکتر (eV 21/2 ~)، سطح موثر بزرگتر (m2g-1 60/26) و جفت‌شدگی دو نیمه رسانای WO3.0.33H2O و BiOCl نسبت داده شد. آزمایش مربوط به تعیین گونه‌های فعال در واکنش‌های فوتوکاتالیستی نشان می‌دهد حفره‌ها و رادیکال‌های اکسیژن مهمترین نقش در تخریب مولکول‌های رودامین ‌بی روی فوتوکاتالیست ترکیبی WO3.0.33H2O/BiOCl را بر عهده دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات