۶۸/۱۱۰

۲۳۵/۱۱۶

۹۷۴/۵

۴۱۱/۴

۵۶/۱۴

۵۷/۹

۷۱

۲۹

۱۰

۵/۰

TSC₇

۵۸/۱۱۶

۴۳۰/۱۱۲

۸۱۰/۵

۳۹۹/۴

۲۱/۱۳

۸۷/۸

۸۰

۲۰

۱۰

۱

TSC₈

۰۲/۱۰۹

۱۱۲/۱۱۶

۰۰۳/۶

۳۹۸/۴

۱۰/۱۵

۱۱/۵

۶۹

۳۹

۱۰

۲

TSC₉

با افزایش درصد مولی دوپنت Ce و Sn اندازه ذرات کاهش یافته است. متوسط اندازه کریستالیت فاز آناتاز و روتایل به ترتیب، با تغییر در درصد مولی دوپنت­ها از nm 71/15 به nm11/5 و از nm87/14 به nm21/13 کاهش یافته است. در مورد نمونه TSC₉ احتمالاً به دلیل افزایش بیش­تر مقادیر درصد مولی دوپنت­ها کاهش کریستالیته ذرات مشاهده می­ شود. با افزایش درصد مولی دوپنت Sn در نمونه­های فوق و کاهش شدت فاز آناتاز مقادیر شبکه در راستای محور aافزایش و در راستای محور c کاهش قابل توجهی داشته است. این نتایج تطبیق مناسبی با پارامترهای شبکه مربوط به فازهای کریستالی آناتاز و روتایل دارد. در واقع می­توان تبدیلات فازی آناتاز به روتایل را با بهره گرفتن از این ثوابت نیز اثبات نمود. با مقایسه­ مساحت سطح نمونه تیتانیای بدون دوپنت (m²/g 488/71) و مقادیر بدست آمده برای نمونه­های همراه با دوپنت، مشاهده می­ شود، مساحت سطح در تمامی نمونه­ها افزایش یافته است. این امر را می­توان به کاهش اندازه ذرات و کم شدن سطح ویژه نسبت داد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۴-۳-۴ نتایج و تحلیل آنالیز UV-Vis
برای تعیین نمونه با بهترین شرایط به­منظور تجزیه شوندگی آلاینده­ی آلی MB، از تمامی نمونه­ها
(TSC₁-TSC₉) در مجاورت تابش نور مرئی آنالیز اسپکتروفتومتری (UV-Vis) به عمل آمد. شکل ۴-۶ نمودار جذبی محلول MB، برای نمونه­ها را نشان می­دهد. همانطور که اشاره شد، ترکیبی از فاز آناتاز و روتایل که در آن نسبت آناتاز به روتایل بیش­تر باشد (نمونه TSC₆) فعالیت فتوکاتالیستی بیش­تری از خود نشان می­دهد. زیرا فاز آناتاز به علت داشتن مساحت سطح بالا، تخلخل زیاد، اندازه حفرات بزگ­تر و سهولت تولید گونه­ های رادیکالی در سطح دارای فعالیت فتوکاتالیستی بهتری است. تمایل بیشتر فاز آناتاز برای ترکیب با مواد آلی و تجزیه آن­ها و نرخ ترکیب مجدد کمتر الکترون‏ و حفره‏ها در آن، این فاز را تبدیل به یک ماده عالی برای فعالیت فوتوکاتالیستی می‏کند [۱۹]. حضور مقدار کمی فاز روتایل به­ دلیل انتقالات الکترونی بین فازهای کریستالی که منجر به کاهش ترکیب الکترون-حفره می­گردد، کارایی کاتالیست را بالا می­برد [۱۳۲]. محلول MB در حضور TSC₆ کم­ترین میزان جذب نسبت به سایر نمونه­ها را دارد که نشان­دهنده بیش­ترین مقدار تجزیه شدن است.

شکل ۴-۶: تجزیه فتوکاتالیستی MB در حضور پودر تیتانیا دوپ شده با درصدهای مختلف افزودنی­های قلع و سریم.
نمی­ توان منکر این مطلب بود که خواص نانوذرات نیمه­هادی تا حد زیادی به اندازه نانوذرات آن وابسته است و برخی تفاوت­ها در روند افزایش یا کاهش خواص فتوکاتالیستی می ­تواند به غلبه اندازه ذرات بر فازهای تشکیل شده نسبت داده شود. همان­گونه که انتظار می­رفت با­توجه به نتایج بدست آمده بهترین شرایط فتوکاتالیستی یعنی کم­ترین میزان جذب و متعاقباً بالاترین میزان تخریب آلاینده­ی رنگی، مربوط به نمونه­ TSC₆ است که شامل دو فاز آناتاز و روتایل در کنار هم می­باشد. به­ طوری­که درصد فاز آناتاز بیش­تر از روتایل است. در تحلیل رفتار فتوکاتالیستی سایر نمونه­ها می­توان به نمونه­های TSC₄ و TSC₅ اشاره نمود. باتوجه به این­که دو نمونه دارای %۱۰۰ فاز آناتاز هستند شرایط بهتر در نتایج آزمون فتوکاتالیستی را می­توان به تفاوت اندک در مقادیر اندازه کریستالیت و مساحت سطح این دو نمونه نسبت داد. به­گونه ­ای که با کاهش اندازه کریستالیت سطح بیش­تری در تماس با آلاینده­ی رنگی در اختیار فتوکاتالیست قرار خواهد گرفت و این امر موجب افزایش خاصیت فتوکاتالیستی می­گردد. در ارتباط با نمونه­های TSC₂ و TSC₇، با وجود حضور درصد بالایی از فاز روتایل در نمونه­ TSC₇، MB بیش­تر تخریب شده است که این امر احتمالاً به­ دلیل اندازه کریستالیت کوچک­تر در
نمونه­ TSC₇می­باشد. در واقع در بحث و بررسی نتایج، باتوجه به مطالعات انجام شده در تخریب فتوکاتالیستی، پارامترهای مختلفی چون مشخصات متالورژیکی (توزیع فاز، نوع فاز، اندازه دانه و …) و مشخصات فوتونیک (اندازه باند ممنوعه و نوع دوپنت) موثر خواهند بود.