تعداد نشریات | 41 |
تعداد شمارهها | 1,120 |
تعداد مقالات | 9,562 |
تعداد مشاهده مقاله | 17,343,765 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,107,104 |
سنتز RGO/SiO2 و RGO/SiO2/Fe3O4: بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی و عملکرد فوتوکاتالیستی آن در تخریب رنگ متیل نارنجی | ||
فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 9، شهریور 1400، صفحه 27-34 اصل مقاله (373.47 K) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2020.54205.1090 | ||
نویسندگان | ||
فاطمه ابراهیمی تزنگی1؛ سیده هدی حکمت آرا2؛ جمیله سیدیزدی* 3 | ||
1دانشجوی دکتری فیزیک ماده چگال، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان | ||
2استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان | ||
3دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان | ||
چکیده | ||
در این مقاله ابتدا اکسیدگرافن کاهش یافته (RGO) به روش هامرز سنتز شد؛ سپس ترکیب دوگانه RGO/SiO2 و در نهایت ترکیب سه گانه RGO/SiO2/Fe3O4 به روش همرسوبی تهیه شدند.خواص مغناطیسی ذرات به وسیلة آنالیز VSM و ریختشناسی نمونهها به وسیلة تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری و ویژگیهای پیوندی نانوساختارها به ترتیب با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس و طیفسنجی تبدیل فوریه فروسرخ مورد مطالعه قرار گرفت. اندازة نانوذرات اکسیدآهن، اکسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون و اکسیدآهن/ا کسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون به ترتیب 9/11، 44/10 و 17/11 نانومتر به دست آمد. مغناطش اشباع نانوذرات اکسیدآهن و ترکیب سه تایی به ترتیب emu/g72 و emu/g 2/31 به دست آمد که نشان دهنده این واقعیت است که وقتی سطح نانوذرات اکسیدآهن با مواد غیرمغناطیسی پوشانده شود، مغناطش اشباع کاهش مییابد. فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیت سنتزشده نیز بر پایة میزان تخریب متیل نارنجی (MO) بهعنوان مدل آلاینده در مجاورت آن و در حضور امواج فرابنفش بررسی شد. کامپوزیت RGO/SiO2/Fe3O4 قابلیت تخریب آلاینده متیل نارنجی با بازده 59/51 درصد، به عنوان یک فوتوکاتالیست مؤثر در حذف متیل نارنجی را دارا بود. | ||
کلیدواژهها | ||
نانوکامپوزیت؛ ابرپارامغناطیس؛ فعالیت فوتوکاتالیستی؛ متیل نارنجی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Synthesis of RGO/Sio2 and RGO/Sio2/Fe3O4: Investigating its Structural, Magnetic Properties and Photocatalytic Activity on Methyl Orange Degradation | ||
نویسندگان [English] | ||
Fatemeh Ebrahimi Tazangi1؛ Seyyedeh Hoda Hekmatara2؛ Jamileh Seyedyazdi3 | ||
1PhD Student in Condensed Matter Physics, Vali-e-Asr University of Rafsanjan | ||
2Assistant Professor, Department of Physics, Vali-e-Asr University of Rafsanjan | ||
3Associate Professor, Department of Physics, Vali-e-Asr University of Rafsanjan | ||
چکیده [English] | ||
In this study, at first, reduced graphene oxide (RGO) has been synthesized by Hummers’ method and then RGO/SiO2 binary compound and finally RGO/SiO2/Fe3O4 ternary compound were synthesized by co-precipitation method. Magnetic properties of nanoparticles were investigated by VSM and their morphology was studied by SEM. Crystalline structure and functional groups and bonds analyzed by XRD and FTIR, respectively. The size of nanoparticles of iron-oxide, reduced graphene oxide/silicon dioxide, and iron-oxide/reduced graphene oxide/silicon-dioxide was respectively estimated as 11.9, 10.44, and 11.17 nm. Saturation magnetization of iron-oxide and ternary nanocomposite are obtained as 72 emu/g and 31.2 emu/g respectively that shows that by covering iron-oxide nanoparticles with non-magnetic materials, the obtained saturation magnetization decreases. Photocatalytic activity of the synthesized RGO/SiO2/Fe3O4 was evaluated in the degradation of methyl orange dye (MO) as a pollutant under irradiation of ultraviolet light. Photocatalytic efficiency 51.59% was obtained. RGO/SiO2/Fe3O4 composite with capable of photocatalytic activity with efficiency of 51.59 % , was evaluated as a pollutant in the degradation of methyl orange (MO). | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Nanocomposite, Superparamagnetic, Photocatalytic Activity, Methyl Orange | ||
مراجع | ||
[1] P. Majewski, A. Keegan, Surface properties and water treatment capacity of surface engineered silica coated with 3-(2 aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, Appl. Surf. Sci., 258 (2012) 2454–2458.
[2] P. Niu, J. Hao, Physicochemical and Engineering Aspects, Colloids Surf. A, 431 (2013) 127.
[3] G. Crini, Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: A review, Bioresour. Technol., 97 (2006) 1061–1085.
[4] H. Sun, C. Linyuan, L. Lehui, Magnetite/reduced graphene oxide nanocomposites: one step solvothermal synthesis and use as a novel platform for removal of dye pollutants, Nano Res., 406 (2011) 550-562.
[5] F. Zhu, Y. Wang, Y. Zhang and W. Wang, Synthesis of Fe3O4 nanorings/amine- functionalized reduced graphene oxide composites as supercapacitor electrode materials in neutral electrolyte, Int. J. Electrochem. Sci. 12 (2017) 7197–7204.
[6] X. Zhang, W. Cai, L. Hao and S. Feng, Q. Lin and W. Jiang, Preparation of Fe3O4/reduced graphene gxide nanocomposites with good dispersibility for delivery of paclitaxel, J. Nanomater. 2017 (2017) 6702890.
[7] J. Zhang, M. Liu and Z. Liu, T. Yang, Qi. He, K. Yang and H. Wang, Recent Advances and Applications of Semiconductor Photocatalytic Technology J. Sol-Gel Sci. Technol. 81 (2017) 424-431.
[8] Q. Xiang, J. Yu, Graphene-based photocatalysts for hydrogen generation, J. Phys. Chem. Lett., 4 (2013) 753-759.
[9] P. Worajittiphon, K. Pingmuang, B. Inceesungvorn, N. Wetchakun, S. Phanichphant, Enhancing the photocatalytic activity of ZnO nanoparticles for efficient rhodamine B degradation by functionalised graphene nanoplatelets, Ceram. Int., 41 (2015) 1885-1889.
[10] Y. L. Pang, S. Lim, H. C. Ong, W.T. Chong, Research progress on iron oxide based magnetic materials: Synthesis techniques and photocatalytic applications Ceram. Int., 42 (2016) 9.[11] A. S. Teja, P.Y. Koh, Synthesis, properties, and applications of magnetic iron oxide nanoparticles, Progress In Crystal Growth And Characterization of Materials, 55, 2009, 22. http://dx.doi.org/10.-1016/j.pcrysgrow. 2008. 08. 003.[12] S. K. Maji, N. Mukherjee, Synthesis, characterization and photocatalytic activity of α-Fe2O3 nanoparticles Polyhedron, 33, 2012, 145.
[13] N. A. Roslan, H. O. Lintang, L. Yuliati, Preparation of iron (III) oxide nanoparticles using a mesoporous carbon nitride template for photocatalytic phenol removal, Mater. Res. Innov., 18, 2014, S6.
[14] P. Knauth, J. Schoonman, Nanocrystaline, metals and oxide, Kluwer Academic Publisher, 2002.
[15] L. Sun, Y. Wang, F. Raziq, Y. Qu, L. Bai, L. Jing, Enhanced photoelectrochemical activities for water oxidation and phenol degradation on WO3 nanoplates by transferring electrons and trapping holes, Sci. Rep. 7 (2017) 1303-1310.
[16] S. Balu, K. Uma, G. T. Pan, T. C. K. Yang and S. K. Ramaraj, Degradation of methylene blue dye in the presence of visible light using SiO2@Fe2O3 nanocomposites deposited on SnS2 Flowers, Materials 11 (2018) 1030.
[17] Z.X Chen, X.y Jin, Z. Chen, M. Megharaj, R. Naidu, Removal of methyl orange from aqueous solution using bentonite-supported nanoscale zero-valent iron, J. Colloid Interface Sci., 363 (2011) 601-607.
[18] G. Yi, B. Xing, H. Zeng, X. Wang, C. Zhang, J. Cao, and L. Chen, One-step synthesis of hierarchical micro-mesoporous SiO2/reduced graphene oxide nanocomposites for adsorption of aqueous Cr(VI), J. Nanomater. 2017 (2017) 6286549.
[19] S. Yang, T. Zeng, Y. Li, J. Liu, Q. Chen, J. Zhou, Y. Ye and B. Tang, Preparation of graphene oxide decorated Fe3O4@SiO2 nanocomposites with superior adsorption capacity and SERS detection for organic dyes, J. Nanomater., 2015 (2015) 817924. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 501 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 246 |