سنتز نانوساختار BiFeO3 به روش سنتز احتراقی با کمک مایکروویو و بررسی فعالیت فتوکاتالیزگری آن در تخریب نارنجی متیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی معدنی- دانشکده شیمی- دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران- دانشکده شیمی

3 دانشکده فناوری های نوین- دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

انواع متفاوتی ازآلاینده‌ها درآب، خاک و هوا وجوددارند که اثرات زیان آوری برسلامت انسان، گیاهان و جانوران داشته و محیط زیست طبیعی را تحت تأثیر قرار می‌دهند. آلودگی آب در اثر مواد مختلف شیمیایی که در واحد‌های صنعتی مختلف تولید و به آب‌های سطحی و یا زیر زمینی و یا هوا وارد می‌شود یکی از تهدیدهای عمده محیط زیست به‌شمار می‌رود و رفع آنها یکی از چالش‌های مهمی‌است که در زندگی امروز انسان مطرح است. . از این‌رو فعالیت‌های وسیعی صورت می‌گیرد تا پساب‌های صنعتی قبل از ورود به محیط زیست تصفیه شده و مواد آلاینده آن حذف گردد. بیسموت فریت BiFeO3 از مواد مهم چند فروئیک است که بالاتر از دمای محیط دارای هر دو خاصیت فروالکتریکی و مغناطیسی می باشد. کاربردهای این ماده در زمینه های ذخیره اطلاعات، سنسور ها و حافظه‌های مگنتو الکتریک سبب شده تا مطالعات زیادی در سراسر دنیا برای بهبود کارایی و رفع مشکلات موجود در کاربردی شدن این ماده (خواص مغناطیسی ضعیف و مقاومت ویژه پایین) صورت بگیرد. در این پژوهش، نانوساختارهای BiFeO3 با روش خوداحتراقی با کمک مایکروویو سنتز شده و ساختار آن تکنیک‌های پراش پرتو X (XRD) ، آنالیزعنصری EDX ، FT-IR، DRS و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد شناسایی قرار گرفت. همچنین مشخصه یابی مغناطیسی نمونه سنتز شده توسط دستگاه VSM انجام گرفت. در ادامه، خواص فوتوکاتالیزگری BiFeO3 سنتز شده برای تخریب رنگ نارنجی متیل تحت لامپ LED مورد مطالعه قرارگرفت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis of BiFeO3 nanostructures via microwave-assisted combustion method and photocatalytic study of it for photoderadation of methyl orange

نویسندگان [English]

  • Mahboubeh Rabbani 1
  • Rahmatollah rahimi 2
  • Ehsan Abbasi 3
1 Department of Chemistry - IUST
2 Department of Chemistry, IUST
3 Schoole of New Technologies-Iran University of Science & Technology
چکیده [English]

Recently, the degradation of organic pollutants using novel semiconductors with strong absorbance for broad ranged visible lights has generated broad interest of photocatalysis. In the last few years, perovskite-type bismuth ferrite (BiFeO3, BFO) has received a lot of attention. BiFeO3 is one of the rare well-known multiferroic compounds with a rhombohedrally distorted perovskite structure of space group R3c that exhibits ferroelectric and antiferromagnetic properties at room temperature. The narrow band gap and high chemical stability of BiFeO3 make it an effective photocatalyst in the visible light region during the photocatalytic process. BiFeO3 nanopowder was synthesized via a microwave-assisted combustion method by using acetic acid as fuel, for the first time. The structural characterization showed that BiFeO3 was almost pure perovskite type. A ferromagnetic hysteresis loop with a saturation magnetization (MS) of 0.66 emu/g has been observed at room temperature in the sample. The small band gap (=2.08 eV) of prepared BiFeO3 indicates a possibility of utilizing much visible light for photocatalysis. Photocatalytic test for degradation of methyl orange dye indicated that BiFeO3 exhibited high photocatalytic activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • کلیدواژه‌ها [English] BiFeO3
  • Magnetic property, Gap band
  • photocatalyst
  • LED lamp

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار