بررسی رفتار فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی پوششهای ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پالسمایی روی تیتانیم خالص تجاری توسط افزودن نانوذرات اکسید تنگستن

بررسی رفتار فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی پوششهای ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پالسمایی روی تیتانیم خالص تجاری توسط افزودن نانوذرات اکسید تنگستن


بررسی رفتار فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی پوششهای ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پالسمایی روی تیتانیم خالص تجاری توسط افزودن نانوذرات اکسید تنگستن

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی رفتار فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی پوششهای ایجادشده توسط اکسیداسیون الکترولیتی پالسمایی روی تیتانیم خالص تجاری توسط افزودن نانوذرات اکسید تنگستن

ارائه دهنده: Provider: هانیه سلیمی - رشته مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر آرش فتاح الحسینی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر مینو کرباسی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حمید اصفحانی و دکتر امید ایمان طلب

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1401.11.09-16

مکان ارائه: Place of presentation: دانشکده فنی و مهندسی-کنفرانس

چکیده: Abstract: در این پژوهش، جهت حذف آالینده رنگی متیلن آبی از پوششهای نانوکامپوزیتی اکسیداسیون الکترولیتی پالسمایی )PEO )تشکیلشده روی زیرالیه دیاکسید تیتانیم )TiO2 )با افزودن نانوذرات اکسید تنگستن )WO3 )فعال تحت محدوده نور مرئی استفاده شد. ابتدا رفتار فتوکاتالیستی پوششهای ایجادشده در چگالی جریانهای مختلف )12 ،5/13 و 15 آمپر بر دسیمتر مربع( در الکترولیت قلیایی با حضور یک گرم نانوذرات اکسید تنگستن بررسی شد. در ادامه از چگالی جریان بهینهشده، )5/13 آمپر بر دسیمتر مربع(، بهمنظور بررسی اثر غلظتهای مختلف نانوذرات اکسید تنگستن )1 ،2 و 3 گرم بر لیتر( بر رفتار فتوکاتالیستی پوششها استفاده شد. با بررسی رفتار فتوکاتالیستی این پوششها توسط طیفسنجی نوری، مرئی- فرابفش نتیجه گرفته شد که پوشش ایجادشده در الکترولیت حاوی غلظت دو گرم بر لیتر نانوذرات اکسید تنگستن با تخریب 84 1 −درصدی متیلن آبی )با ثابت سرعت مرتبه اول معادل با �????� 3-10 × 1/5 ) بهترین رفتار فتوکاتالیستی را در مقایسه با دیگر نمونهها نشان داد. دلیل این امر را میتوان به سطح آب دوستتر و مشارکت بیشتر نانوذرات اکسید تنگستن در این پوشش نسبت داد. ورود عنصر تنگستن در شبکه TiO2 و همچنین ایجاد میدان الکتریکی داخلی حاصلشده از اتصال غیرهمگن TiO2/WO3 باعث تأخیر بازترکیب سریع حاملهای بار و درنتیجه بهبود رفتار فتوکاتالیستی گردید. مشخصهیابی میکروسکوپ الکترونی روبشی )SEM ،)طیفسنجی پراش انرژی پرتوایکس )EDS ،)پراش پرتوایکس )XRD ،)ترشوندگی، طیفسنجی بازتاب نفوذی )DRS )و طیفسنجی فتولومینسانس )PL )انجام شد. سپس، پارامترهای مختلف فتوکاتالیستی ازجمله غلظت متیلن آبی، شدت نور و pH روی نمونه بهینه با غلظت دو گرم نانو ذرات اکسید تنگستن بررسی شد. بر اساس نتیجه حاصل از بازیابی مجدد نمونهها بعد از اجرای سوم، پایداری نسبی فتوکاتالیست حاصل شد. در ادامه، با استفاده آزمون طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی در محلول 5/3 درصد وزنی سدیم کلرید، انجام گرفت. نتایج بهدستآمده از آزمونهای الکتروشیمیایی بیانگر آن است که مقاومت به خوردگی پوشش حاوی دو گرم بر لیتر نانوذره اکسید تنگستن، در مقایسه با دیگر نمونهها افزایشیافته است. با استفاده از آنالیز DRS شکاف انرژی )93/2 الکترونولت( و با کمک آنالیز موت-شاتکی پتانسیل نوار رسانش و ظرفیت )به ترتیب 41/0 و 34/3 الکترونولت( محاسبه شد و نیز با توجه به عملکرد به داماندازهای حفره، هیدروکسیل و همچنین آنیون سوپراکسید در فرایند فتوکاتالیستی، سازوکار فرایند تحقیق حاضر ارائه گردید.