بررسی تجربی پایداری حرارتی دی اکسید تیتانیوم با استفاده از مواد دوپه شونده و سیلیکا به عنوان پایه کاتالیستی در دماهای بالا

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز

3 دانشجوی کارشناسی ارشد - دانشکده مهندسی شیمی و نفت - دانشگاه تبریز

چکیده

یکی از روش‌های از بین بردن آلودگی‌های مواد آلی فرار موجود بر روی سطوح کاشی ها استفاده از نانو فتو کاتالیست دی اکسید تیتانیوم و پوشش آن بر روی سطوح می‌باشد. این پوشش دهی ترجیحا در دمای بالاتر از هزار درجه سانتی گراد انجام می‌پذیرد. دی اکسید تیتانیوم به علت تغییر فاز در دماهای بالاتر از هزار درجه سانتی گراد نمی تواند خاصیت فتوکاتالیستی خود را حفظ کند. در این تحقیق تجربی، نانو ساختار دی اکسید تیتانیوم بر پایه‌ی سیلیکا با یون‌های نیکل و نیتروژن دوپه شد که روشی خیلی ساده و اقتصادی می‌باشد. نانوساختار حاصله تا دمای C° 1250کلسینه شد و از تکنیک های SEM، XRD،FTIR و TGA برای آنالیز نانو ساختار استفاده شد. نتایج نشانگر پایداری حرارتی نانو ساختار در دمای C1250° می‌باشد. با استفاده از دوپانت و بر پایه‌ی سیلیکا، تغییر فاز آناتاز به روتایل دی اکسید تیتانیوم در دماهای بالا به تعویق می‌افتد. فاز آناتاز دی اکسید تیتانیوم دوپه شده دو جزئی (نیکل , نیتروژن) تا دمای C° 700 پایداری از خود نشان می‌دهد. جهت پایدار بودن در دماهای بالاتر، از 2 تکنیک مختلف استفاده شده است. دمای C° 700 مقدار فاز آناتاز دی اکسید تیتانیوم دوپه شده در عدم حضور سیلیکا، 83 % می باشد ولی در دمای C° 800 به فاز روتایل تبدیل شده است.اما با افزودن سیلیکا در دمای C° 1250 حدودا 86% فاز آناتاز مشاهده می‌گردد.

کلیدواژه‌ها