پژوهشگاه رنگ با همکاری انجمن علمی رنگ ایران علوم و فناوری رنگ 1735-8779 6 4 2012 12 21 Preparation of Iron Doped Titanium Dioxide Coatings via Spin-Coating of Polymeric Precursor and Investigation of their Photocatalytic Activity Under Visible Light Irradiation تهیه پوشش‌های دی اکسید تیتانیم آلاییده‌شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری و بررسی فعالیت فوتوکاتالیزوری آنها تحت تابش نور مرئی 313 319 76065 FA مهرناز قراگوزلو گروه پژوهشی نانومواد و نانوپوشش‌ها، مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ یداله گنج خانلو پژوهشگاه مواد و انرژی Journal Article 1970 01 01 Nanosized titanium dioxide has received much attention because of many applications in semiconductors, sensors, antibacterial and hygienic materials, photocatalysts and solar cells. In this study, pure and iron doped titanium dioxide nanostructured coatings were prepared by spin-coating of polymeric precursor method. Prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), FT-IR spectroscopy, UV-Vis spectroscopy and atomic force microscopy. The effect of iron addition on their photocatalytic activity under visible light irradiation was investigated by the degradation of methyl orange. Results showed that for the nanostructured coating of pure titanium dioxide prepared by the above method, both anatase and rutile have been observed. While for iron doped nanostructured coatings the anatase phase has been stabilized and rutile phase has been completely excluded. Also, the addition of iron at concentrations less than 1 mole percent increases the TiO2 photocatalytic properties, while higher concentrations decrease the photocatalytic properties. These results are in good agreement wirh the predictions of the absorption edge data and X-ray diffraction pattern of samples. As a result it was found that the optimum amount of iron ions doped in nanostructured titanium dioxide coatings prepared by polymeric precursor spin coating method was determined to be 0.3 mole percent to achieve the best photocatalytic activity. دی اکسید تیتانیم نانومتری به دلیل کاربردهای فراوان در نیمه هادی‌ها، حسگرها، مواد آنتی‌باکتریال و بهداشتی، فتوکاتالیزورها و سلول‌های خورشیدی مورد توجه زیادی قرار گرفته‌ است. در این تحقیق، پوشش‌های نانوساختاری دی اکسید تیتانیم خالص و آلاییده شده با آهن به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری تهیه شدند. نمونه‌های تهیه شده توسط روش‌های پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی FT-IR، طیف‌سنجی UV-Vis و میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی گردیدند. در ادامه، اثر افزودن آهن بر فعالیت فوتوکاتالیزوری آنها به وسیله تخریب متیل نارنجی تحت تابش نور مرئی بررسی شد. نتایج نشان داد که در پوشش نانوساختاری دی اکسید تیتانیم خالص تهیه شده با روش فوق، هر دو فاز روتایل و آناتاز وجود دارند در حالی که در پوشش نانوساختاری دی اکسید‌تیتانیم آلائیده شده با آهن فاز آناتاز پایدار شده و فاز روتایل به طور کامل حذف می‌شود. همچنین افزودن آهن در غلظت‌های کمتر از 1 درصد مولی باعث بهبود خواص فوتوکاتالیزوری TiO2 می‌شود در حالی که در غلظت‌های بالاتر، خواص فوتوکاتالیزوری کاهش می‌یابد. این نتایج با پیش‌بینی‌های حاصل از تحلیل داده‌های لبه جذب و الگوی پراش پرتو ایکس نمونه‌ها هم‌خوانی خوبی دارد. در نتیجه مشخص شد که میزان بهینه آلائیدن با یون آهن برای دستیابی به بهترین فعالیت فوتوکاتالیزوری پوشش‌های نانوساختاری دی اکسید تیتانیم تهیه شده به روش پوشش‌دهی چرخشی پیش‌ماده پلیمری حدود 0.3 درصد مولی می‌باشد. https://jcst.icrc.ac.ir/article_76065_d3d3a1404c105d892fa3f60aaed04e59.pdf