در این تحقیق، به منظور دستیابی به توزیع همگن نانوذرات TiO2 در بستر نانوکامپوزیت UP (Unsaturated-Polyester)/TiO2، سطح نانوذرات TiO2 با روشی نوین اصلاح یافته است، بدین منظور بعد از اصلاح اولیه سطح نانوذرات اکسید تیتانیوم توسط کوپل مولکول های 3-(متاکریلوکسی) پروپیل تری متوکسی، با انجام واکنش کوپولیمریزاسیون در حضور مونومرهای اتیل اکریلات و متیل متاکریلات سطح نانوذرات TiO2 مورد اصلاح سطحی مجدد قرار می گیرد. طیف سنجی FTIR انجام موفقیت آمیز اتصال گروه های کوپل شونده و زنجیرهای پلی اکریلات به سطح نانوذرات اکسید تیتانیوم و یا به عبارت دیگر اصلاح سطحی را تایید کردند. برای بررسی مورفولوژی و نحوه توزیع نانوذرات در زمینه پلیمری از دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و برای مطالعه خواص نوری نانوکامپوزیت ها از دستگاه اسپکتروفوتومتر UV-Vis استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که اصلاح مجدد سطح نانوذرات اکسید تیتانیوم منجر به بهبود خواص پوشش دهی در برابر امواج UV و نیز خواص استحکام کششی، خمشی و ضربه ای نانوکامپوزیت ها شده است.

پوشش های نانوفوتوکاتالیست، در معرض تابش فوتون های پرانرژی، توانایی حذف ترکیبات سمی آلی از محیط های گازی و آبی را دارا می باشند. اما این پوشش ها به دلیل سطح ویژه کم، نسبت به نانوذرات کارایی کمتری از خود نشان می دهند. برای بهبود کارایی باید ریزساختار این پوشش ها را تصحیح کرد. در این تحقیق، سنتز لایه نانوفوتوکاتالیست غیرهمگن TiO2/Al2O3 با استفاده از فرایند سل-ژل انجام شد. از قطعه های کوارتز به صورت زیرلایه استفاده شد و سپس، به روش لایه نشانی چرخشی، به ترتیب سل های Al2O3 و TiO2 بر روی زیرلایه کوارتزی نشانده شدند و به ترتیب در دمای 800 و 500 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شدند. تبلور فازهای گاما آلومینا و آناتاز به کمک پراش سنجی اشعه ایکس تایید شد. اندازه بلورک های لایه آناتاز به کمک میکروسکوپ الکترون- روبشی حدود 30 نانومتر به دست آمد. از آنالیز طیف سنجی جذبی UV جهت محاسبه گاف انرژی استفاده شد و با توجه به طول موج جذب، گاف اصلی محاسبه شده برای TiO2، 3.81eV و برای TiO2/Al2O3، 4.47eV به دست آمد. طیف های نشری به دست آمده توسط آنالیز فوتولومینسانس جهت تایید وجود تهی جای اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه حاصل شده نشان داد که با افزودن Al2O3، ممکن است تهی جای اکسیژن خنثی پایدار شوند.

نانو فتوکاتالیست های TiO2/SiO2 و V2O5/TiO2/SiO2 به روش سل- ژل تهیه شده اند. XRD SEM, FT-IR و UV-Vis برای بررسی ساختار و ویژگی های فتوکاتالیست ها استفاده شده اند. اندازه ذرات با استفاده از معادله شرر nm 7 به دست آمده است. نتایج XRD و FT-IR حضور  SiO2, V2O5, TiO2را تایید می کنند. به منظور بررسی و مقایسه فعالیت فتوکاتالیستی TiO2/SiO2 و V2O5/TiO2/SiO2 تخریب نوری منو و دی کلرو بنزن در محیط آبی تحت تابش نور فرابنفش و مرئی انجام شد. کاهش غلظت منو و دی کلرو بنزن با استفاده از طیف سنجی UV-Vis مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تخریب نشان دهنده این است که در نور مرئی V2O5/TiO2/SiO2 در مقایسه با TiO2/SiO2 فعالیت فتوکاتالیستی بهتری دارد.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

اکسید تیتانیوم (TiO2) از جمله موادی است که به علت دارا بودن خواص مختلف از جمله زیست سازگاری، مقاومت اکسیداسیون قوی و خواص مکانیکی نسبتا خوب در مصارف زیستی و پزشکی کاربرد فراوان یافته است. امروزه با هدف افزایش کارایی اکسید تیتانیوم، ازآلایش این ماده با عناصری مانند نقره، روی و آهن استفاده می شود. در این پژوهش، آلایش اکسید تیتانیوم با استفاده از نقره و روی از طریق فرایند سل-ژل انجام شد و نانو ذرات ترکیبات به دست آمده، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. برای شناسایی فاز های تشکیل شده در ترکیبات Ag-TiO2 و ZnO-TiO2 در دماهای مختلف از آزمون پراش پرتوی ایکس استفاده شد. هم چنین برای مشخصه یابی نانو ذرات از طیف سنجی جذب الکترونی مرئی- فرابنفش (UV-Vis)، توزیع انرژی پرتوی ایکس (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پتانسیل زتا استفاده شد. فعالیت آنتی باکتریال نانو ذرات نیز ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات Ag-TiO2 و ZnO-TiO2 با ترکیب مورد انتظار به روش سل-ژل با موفقیت ساخته شدند. بررسی خواص آنتی باکتریال نشان داد که ترکیب Ag-TiO2 در غلظت-های بازدارندگی پایین تر، فعالیت آنتی باکتریال بالاتری نسبت به نانو ذرات ZnO-TiO2 ارائه می دهد.