نانو ذرات اکسید تنگستن ترسیب شده بر روی ورقه های نانو لوله‌های اکسید تیتانیم/تیتانیم برای کاربرد در تخریب کاتالیستی رنگ آبی متیلن در حضور پراکسید هیدروژن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشگاه ارومیه، پژوهشکده نانوشیمی، ارومیه، ایران

چکیده

ورقه های WO3-NPs/TiO2 nanotubes/Ti با مساحت سطح و رفتار کاتالیستی بالا از طریق ترسیب الکتروشیمیایی نانو ذرات اکسید تنگستن بر روی نانو لوله های اکسید تیتانیم تهیه شد. ورقه های بدست آمده به وسیله میکروسکوپ الکترونی، طیف سنجی اشعه ایکس، امپدانس الکتروشیمیایی و طیف سنجی مرئی-فرابنفش مشخصه یابی شد. مطالعات مورفولوژی نشان داد که نانوذرات اکسید تنگستن به طور یکنواخت بر روی نانولوله های اکسید تیتانیم ترسیب شده است. ورقه های اصلاح شده از طریق فعال سازی با پراکسید هیدروژن، رادیکالهای فعالی تولید می کند که موجب تخریب رنگ آبی متیلن (MB) در دمای اتاق می شود. فعالیت کاتالیستی بالای ورقه WO3-NPs/TiO2 nanotubes/Ti به ساختار متخلخل بستر نانو لوله های اکسید تیتانیم و اندازه نانویی اکسید تنگستن با مساحت سطح بالا نسبت داده می شود. ورقه های ساخته شده پایداری شیمیایی و فیزیکی مطلوبی دارند و راندمان کاتالیستی ورقه ها برای تخریب رنگ بعد از 4 دوره متناوب قابل قبول می باشد.

چکیده تصویری

نانو ذرات اکسید تنگستن ترسیب شده بر روی ورقه های نانو لوله‌های اکسید تیتانیم/تیتانیم برای کاربرد در تخریب کاتالیستی رنگ آبی متیلن در حضور پراکسید هیدروژن

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Deposition of WO3 nanoparticels onto TiO2-nanotubes/Ti plates for catalytic degradation of methylene blue in presence of hydrogen peroxide

نویسندگان [English]

  • Masoud Faraji 1
  • Ali Tarashi 1
  • Parisa Abouzari Asl 2
1 Department of Physical Chemistry, Chemistry Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
2 Nano Research Laboratory, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

WO3-NPs/TiO2NTs/Ti plates with high surface area and good catalytic characteristics were fabricated by electrochemical loading of WO3 nanoparticels onto the previously formed highly oriented TiO2 nanotubes/Ti plates. These plates were characterized by X-ray diffraction, electrochemical impedance spectroscopy, scanning electron microscopy and UV–visible spectroscopy. The morphological studies showed that the WO3 nanoparticels has been uniformly deposited onto the TiO2 nanotubes. The modified plates efficiently catalyzed the activation of H2O2 to generate hydroxyl radicals, causing the fast degradation of methylene blue (MB) at room temperature. Almost complete oxidative degradation of MB was obtained after 60 min in presence of H2O2 as a green oxidant. The high activity of the WO3-NPs/TiO2-nanotube/Ti plate was attributed to excellent mesoporous properties of the TiO2-nanotube/Ti plate as substrate and nano size of the WO3 with more surface sites exposed for dye degradation reaction. Furthermore, the WO3-NPs/TiO2-NTs/Ti plates are reasonably stable and could be recycled for several runs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • WO3 nanoparticels
  • TiO2-nanotube/Ti plate
  • oxidative degradation
  • Methylene blue
1) A. Xu, X. Li, S. Ye, G. Yin, Q. Zeng, Appl. Catal. B: Environ. 102 (2011) 37.
2) A. Rashidzadeh, A. Olad, D. Salari, Fibers and Polym. 16 (2015) 354.
3) S. Caudo, G. Centi, C. Genovese, S. Perathoner, Topics in Catal. 40 (2006) 207.
4) M. Amini, B. Pourbadiei, T.P.A. Ruberu, L.K. Woo, New J. Chem. 38 (2014) 1250.
5) W. Qing, K. Chen, Y. Wang, X .Liu, M. Lu, Appl. Surface Sci. 423 (2017) 1019.
6) C. Ramakrishna, S. Chandra Shekar, A.K. Gupta, B. Saini, R. Krishna, G. Swetha, T. Gopi, J. Environ. Chem. Engin. 5 (2017) 1484.
7) L. Xu, X. Li, J. Ma, Y. Wen, W. Liu, Appl. Catal. A: Gen. 485 (2014) 91.
8) M. Kurian, D.S. Nair, J. Chem. Sci. 127 (2015) 537.
9) P. Baldrian, V. Merhautova, J. Gabriel, F. Nerud, P. Stopka, M. Hruby, M.J. Benes, Appl. Catal. B: Environ. 66 (20060258).
10) F. Deng, Y. Liu, X. Luo, D. Chen, S. Wu, S. Luo Separation and Purification Technol. 120 (2013) 156.
11) M. Faraji, M. Amini, A.P. Anbari, Catal. Commun. 76 (20160 72.
12) Y.O. Kim, S.H. Yu, K.S. Ahn, S.K. Lee, S.H. Kang, J. Electroanal. Chem. 752 (2015) 25.
13) F. Gobal, M. Faraji, Electrochim. Acta 100 (2013) 133.
14) K.S. Ahn, S.H. Lee, A.C. Dillon, C.E. Tracy, R. Pitts, J. Appl. Phys. 101 (2007) 093524.
15) H. Habazaki, Y. Hayashi, H. Konno, Electrochim. Acta 47 (2002) 4181.