سنتز فوتوکاتالیست تنگستات نیکل نانو ساختار از روش پلیول

نویسندگان

1 Semicounductors, Materials and Energy Research Center

2 Materials Eng., Materials and Energy Research Center

چکیده

در این تحقیق نانو بلور های NiWO4 در محیط پلیمری و در دمای پایین برای اولین بار سنتز شدند. واکنش تشکیل بین نیکل کلرید و تنگستات سدیم در دمای 180 درجه سانتیگراد و به مدت 10 ساعت در اتیلن گلیکول انجام شد. ذرات بلورینه شده تنگستات نیکل پس از عملیات حرارتی در 500 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت حاصل گردیدند. آنالیز حرارتی (TG/DTA) برای بررسی رفتار این ماده تحت حرارت انجام شد. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) نیز نشان داد که بهترین دمای کلسیناسیون 500 درجه سانتیگراد بوده و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و روبشی (SEM) تصاویر نانو ذرات تنگستات نیکل تهیه شدند. از روش ریتولد، اندازه متوسط بلور�های NiWO4 17 نانو متر محاسبه گردید و متوسط اندازه ذرات 50 نانو متر نیز از تصاویر TEM تخمین زده شد. بیشترین سطح ویژه برای نمونه عملیات حرارتی شده در 100 درجه سانتیگراد با استفاده از BET، 105 متر مربع بر گرم بدست آمد. مطالعه جذب طیف نوری در محدوده طول موج 350 تا500 نانو متر نشان داد که گاف انرژی این ماده 41/3 الکترون ولت و 25/3 الکترون ولت به ترتیب برای قبل و بعد از کلسینه شدن است. جهت بررسی خواص فوتو کاتالیستی از متیلن بلو استفاده گردید و محلول در معرض تابش نور UV با توان 12 وات به مدت 1، 2، 3 و 4 ساعت قرار گرفت. خاصیت رنگ زدایی و فوتوکاتالیستی این ماده مطلوب بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Nano Crystallites of Nickel Tungstate photocatalyst synthesized Via Polyol Method

چکیده [English]

NiWO4 nano crystallite was synthesized in low-temperature in polymer media for the first time. The formation reaction between nickel chloride and sodium tungstate occurred at 180 °C for 10 hours in ethylene glycol. Crystallized NiWO4 particles were successfully obtained after calcination at 500 °C for 4 hours. Thermal analysis (TG/DTA) was used to understand the behavior of nickel tungstate under Heat treatment. X-ray powder diffraction (XRD) results showed that the best calcinating temperature was 500°C, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were carried out to show nano sized nickel tungstate crystallites. The crystallite size of this metal tungstate was 17 nm by rietveld calculation with particle size of less than 50 nm according to the TEM images. The study of optical absorption spectrum in the wavelength range 350–500 nm showed the presence of direct band gaps to be 3.41 eV and 3.25 eV before and after calcination, respectively. The largest surface area obtained from the powders heat treated at 100°C was to be 105 m2/gr. Photocatytic test was carried out using methylene blue and by exposing the solution to UV radiation (12 watt) for 1,2 and 3 hours. The obtained results showed satisfying photocatalytic and decolorization properties of NiWO4.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano crystallite
  • Band gap
  • Photocatalytic