جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 40 1 2021 05 22 Solid-State Synthesis, Characterization, and Investigation of The Photocatalytic Efficiency of MnSb2O6 Nanomaterials for the Degradation of Malachite Green under UVC Irradiation سنتز حالت جامد، شناسایی و بررسی کارایی فوتوکاتالیستی نانو مواد MnSb2O6 برای تخریب مالاشیت سبز زیر نور UVC 83 95 36372 FA علی رضا نیکویی فرد گروه فیزیک، دانشکده علوم ، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران علی رضا حکیمی فرد گروه فیزیک، دانشکده علوم ، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران نعمت طهماسبی گروه فیزیک، دانشکده علوم ، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران 0000-0002-7214-1684 حمزه معیری گروه فیزیک، دانشکده علوم ، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران Journal Article 2019 03 06 The present work reports the synthesis of MnSb2O6 nanomaterials by one step solid-state at 800 ºC at 8 h using Sb2O3, MnCl2, and Mn(NO3)2 raw materials. The raw materials for the synthesis of the doped materials were Gd2O3, Tb2O3, and Ho2O3. Rietveld analysis was used for the investigation of the crystal phase-type, purity, and the other crystallographic parameters. It was found that MnSb2O6 was crystallized in the trigonal crystal system with the space group P321. SEM images were used for the investigation of the morphology of the obtained materials. The direct optical band gap energies of the obtained materials were obtained using the absorption spectra. The data showed that the values are 1.85, 1.90, 1.89, 2.1 eV for MnSb2O6, doped materials with Tb3+, Gd3+, and Ho3+, respectively. The XRD data indicated that the crystallographic unit cell parameter and unit cell volume values were not changed considerably when the lanthanide ions were intercalated into the crystal system. This means that the ions are positioned into the crystal cavity with a larger cavity value. FESEM images showed that the morphology of the obtained materials is multigoal structures. The photocatalytic performance of MnSb2O6 was studied for the degradation of malachite green in the aqueous solution under UVC irradiation. The power of the lamp was 18 W. The distance between the lamp and the surface of the solution was 30 cm. The degradation efficiency at the optimum conditions: 0.7 mL of H2O2, 0.03 g of catalyst, and 58 min reaction time was 81%. The volume and the concentration of malachite green were 100 mL and 60 ppm. در این کار، نانو مواد MnSb2O6 با استفاده از روش حالت جامد تک مرحله ای در دمای 800 درجه سلسیوس در زمان واکنش 8 ساعت، با استفاده از مواد اولیه Sb2O3، MnCl2 و Mn(NO3)2 سنتز شد. مواد اولیه مورد نیاز به منظور سنتز نانو مواد آلاییده نیز شامل Gd2O3, Tb2O3 و Ho2O3 بودند. آنالیز ریتولد به منظور بررسی نوع فاز بلوری سنتز شده، درصد خلوص و بقیه پارامترهای کریستالوگرافی مواد سنتز شده استفاده شد. مشخص شد که مواد سنتز شده دارای فاز اصلی MnSb2O6 با ساختار بلوری تری گونال و گروه فضایی P321 می باشند. تصویرهای SEM به منظور بررسی ریخت شناسی نانو مواد سنتز شده استفاده شد. مقدارهای انرژی شکاف نوار مستقیم نانو مواد سنتز شده نیز با استفاده از طیف های جذبی به دست آمد. داده ها نشان دادند که این مقدارها برای MnSb2O6 و نمونه های آلاییده با Gd3+، Tb3+ و Ho3+ به ترتیب برابر با 85/1، 90/1، 98/1 و 01/2 الکترون ولت می باشد. داده های به دست آمده از آنالیز پراش پرتو X نشان دادند که در اثر آلایش یون های لانتانیدی در سامانه بلوری، پارامتر سلولی و در نتیجه حجم سلول واحد تغییر خاصی نکرده است. این بدان معنی است که یون ها وارد روزنه بزرگ تر در شیکه بلوری شده اند. تصویرهای FESEM نشان دادند که ذره های MnSb2O6 سنتز شده دارای شکل چند وجهی می باشد. کارایی کاتالیستی نمونه MnSb2O6 سنتز شده برای تخریب مالاشیت سبز (MG) در محلول آبی تحت نور UVC با توان 18 وات مورد بررسی قرار گرفت. فاصله بین سطح محلول و نور لامپ 30 سانتی متر بود. بازده تخریب در شرایط بهینه (7/0 میلی لیتر H2O2، 03/0 گرم کاتالیست و 58 دقیقه زمان واکنش) برابر با 81 درصد بود. حجم و غلظت رنگدانه 100 میلی لیتر و ppm 60 بود.

https://www.nsmsi.ir/article_36372_7cde5fa0ffeb15eeb1cb94724485e2a3.pdf