سنتز نانوذرات TiO2 به روش میکروامولسیون و بررسی تغییرات ریزساختاری ذرات در حین کلسیناسیون

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

2 دانشکده مهندسی و علم مواد، دانگشه صنعتی شریف

3 گروه پژوهشی رنگدانه‌های معدنی و لعاب، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ

چکیده

ذرات دی‌اکسید تیتانیم (تیتانیا) به روش میکروامولسیون آب در روغن تهیه شدند و جهت بررسی خواص فوتوکاتالیستی از متیلن‌بلو استفاده گردید. میکروامولسیون از آب، سیکلوهگزان و یک فعال‌کننده سطح آنیونی به نامAOT (bis (2-ethylhexyl) sodium sulfosuccinate تشکیل شد. کوچک‌ترین اندازه ذره در سیستم میکروامولسیون، 28 نانومتر بود که در نسبت مولار آب به فعال‌کننده سطح 2، به دست آمد. تأثیر عوامل مختلف حین فرآیند (نسبت آب به فعال‌کننده سطح (W0) و دما) در مشخصات نهایی از جمله ساختار فازی و اندازه ذرات بررسی گردید. ذرات تیتانیایی که در این شرایط آماده شده بودند، به صورت پودر بی‌شکل بوده و در دمای ºC 500، دمایی که کمتر از دمای معمول تعریف شده جهت ایجاد فاز آناتاز است به فاز آناتاز تبدیل شدند. ذرات نانو پودر تیتانیا به وسیله دستگاه‌های SEM، TEM، FT-IR و DTA مورد بررسی قرار گرفتند. ذرات تیتانیای که در دمای ºC500 کلسینه شدند بالاترین مشخصات فوتوکاتالیستی تجزیه متیلن بلو را از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of TiO2 Nanoparticles in Reverse Microemulsion and Microstructural Changes of Particles During Calcination

نویسندگان [English]

  • M. Karbassi 1
  • M. Hosseini Zori 3
1 Department of Materials , Science and Research Branch of Islamic Azad University
3 Department of Inorganic Pigments and glazes, Institute for Color Science and Technology
چکیده [English]

Titanium dioxide (titania) particles were prepared by a water-in-oil emulsion system, and studied for the photodecomposition property of methylene blue. Microemulsion (ME) consisted of water, cyclohexane and a anionic surfactant such as (AOT). The smallest diameter of the particles was 28 nm in the system of cyclohexane with surfactant when the molar ratio of water to surfactant was 2. The effect of the process parameters (water/surfactant ratio, temperatures) on the final characteristics has been investigated, in terms of structural phase and particle size. Titania particles prepared in this condition were collected as amorphous powder, and converted to anatase phase at less than 500°C, which is lower than the ordinal phase transition temperature. The titania nanopowders were characterized by means of X-ray diffraction and SEM, TEM, FT-IR, and DTA. The titania calcined at 500 ºC shows the highest activity on the photocatalytic decomposition of methylene blue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microemulsion
  • Titania
  • Water/surfactant ratio