پديد آورنده :
تقي نژاد، محمد
عنوان :
تهيه، شناسايي و بررسي خواص فوتوالكتروكاتاليستي نانولوله هاي Co-TiO2 و B-TiO2 به روش آندايزينگ همزمان يك مرحله اي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
[يازده]، ۸۴ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد محسن مومني، يوسف غايب
استاد مشاور :
عليرضا نجفي چرمهيني
توصيفگر ها :
نانولوله , فوتوكاتاليست , شكافت آب , آندايزينگ همزمان
استاد داور :
علي اشرفي، محمد ژياني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/21
چكيده فارسي :
1 چكيده فرآيند شكافت فوتوكاتاليستي آب به منظور توليد هيدروژن تحت تابش نور خورشيد يكي از ارزشمندترين روشها براي ايجاد منابع انرژي تجديد پذير مي باشد از ميان فوتوكاتاليستهاي مختلف دياكسيدتيتانيوم به دليل خواص ويژه از جمله پايداري زياد سازگار بودن با محيط زيست مقاومت به خوردگي نوري و ويژگيهاي مورد نياز براي كاربردهاي عملي و استفاده در صنعت را دارد اما با توجه به فعال نبودن آن در محدوده نور مريي و باز تركيب سريع الكترون حفره در آن براي كاربرد در مقياسهاي وسيع محدوديت دارد اين مشكل را مي توان با دوپ كردن عناصر مختلف و يا جفت كردن با ساير نيمههاديها حل كرد دوپ كردن غير فلزات و شبه فلزات باعث باال رفتن نوار ظرفيت و دوپ كردن فلزات باعث پايين آمدن نوار هدايت در تيتانيم دي اكسيد شده و در نتيجه باعث كاهش شكاف باند تيتانيم دي اكسيد ميشوند روشهاي متنوعي براي دوپ كردن عناصر مختلف به تيتانيم دي اكسيد وجود دارد روش آندايزينگ همزمان به دليل تك مرحله اي بودن فرايند ارزان بودن روش و همچنين در دسترس بودن ابزار كار در اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفت عناصر كبالت فلز واسطه و بور شبه فلز به عنوان عوامل دوپ شونده در ساختار تيتانيم دي اكسيد با روش آندايزينگ همزمان انتخاب شدند مورفولوژي ساختار و خواص نوري نمونههاي تهيه شده توسط تكنيكهاي EDX XRD Raman FE SEM و UV Visible مورد بررسي قرار گرفت وجود عناصركبالت و بور در نانولولهها و كاهش شكاف باند با اين تكنيكها تاييد شد سپس اثر غلظت عوامل دوپ شونده روي فعاليت فوتوالكتروكاتاليستي تيتانيم دي اكسيد توسط تكنيكهاي LSV OCP و CA مورد ارزيابي قرار گرفت نتايج نشان داد كه نانولولههاي اصالح شده با كبالت و بور نسبت به نانولولههاي تيتانيم دي اكسيد عملكرد فوتو الكتروكاتاليستي بهتري نشان ميدهند بيشترين عملكرد فوتوالكتروكاتاليستي مربوط به الكترودهاي51 CT و01 BT بود الكترود 51 CT در گروه كبالت چگالي جريان 716 ميكرآمپر و 01 BT در گروه بور چگالي جريان 1611 ميكروآمپر داشتند مقدار توليدي هيدروژن در مدت يك ساعت براي اين الكترودها به ترتيب 145 و 18 ميكرو ليتر بود كلمات كليدي نانولوله فوتوكاتاليست شكافت آب آندايزينگ همزمان
چكيده انگليسي :
85Fabrication characterization and study of photoelectrocatalyticproperties of Co TiO2 and B TiO2 nanotubes prepared by a in situ one step anodizing method Mohammad Taginejad m taginejad@ch iut ac ir December 2017 Department of chemistryDepartment of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language PersianDr Mohmmad Mohsen Momeni mm momeni@cc iut ac irDr Yosef Ghayeb y ghayeb@cc iut ac irDr Ali reza Najafi Chermahini anajafi@cc iut ac irAbstractThe process of splitting photocatalytic water in order to produce hydrogen under sunlight is one ofthe most valuable methods to create renewable energy sources Among different photocatalysts titanium dioxide is due to its high specific properties such as high stability environmentalcompatibility optical corrosion resistance these are required features for practical applications andindustry use But it s not active in the visible range and the rapid recombination of the electron holein it it is limited to wide scale applications This problems can be solved by doping differentelements or coupling with other semiconductors The doping of non metals and pseudo metals leadsto increase the valance band and doping the metals leads to reduce the conduction band in thetitanium dioxide and thus reduce the titanium dioxide band gap There are various methods for dopingdifferent elements into titanium dioxide the in situ anodizing method was used because of single step process the cost effectiveness of the method and the availability of tools Cobalt transitionmetal and boron metalloid elements were selected as doping agents in the titanium dioxidestructure by in situ anodizing method The morphology structure and optical properties of preparedsamples were investigated by FE SEM Raman XRD EDX and UV Visible techniques Thepresence of cobalt and boron elements in nanotubes and the reduction of band gap were confirmedby these techniques Then the effect of doping agents concentration on the photoelectrocatalyticactivity of titanium dioxide was evaluated by OCP LSV and CA techniques The results indicatedthat nanotubes modified with cobalt and boron show better photocatalytic performance than titaniumdioxide nanotubes The CT15 electrode in the cobalt group and BT10 in the boron group exhibitedthe most photoelectrocatalytic performance and hydrogen production within one hour Key Words Nanotube Photocatalyst Water splitting In situ Anodizing
استاد راهنما :
محمد محسن مومني، يوسف غايب
استاد مشاور :
عليرضا نجفي چرمهيني
استاد داور :
علي اشرفي، محمد ژياني
