الباحثون المشاركون

د. جهاد الصالح المحمد – د. محمد هاشم – د. حنان الشاغوري – د. إبراهيم الغريبي

منشور في

Journal of Nanomaterials, volume 2023, article ID 1722978, 11 pages, June 2023.

الملخص

نال ثنائي أكسيد التيتانيوم TiO2اهتماماً كبيراً لقدرته على إزالة الملوثات العضوية عن طريق عمليات التحفيز الضوئي. يهدف هذا البحث إلى تطوير طريقة فعالة من حيث التكلفة لتحسين تحلل الملوثات في المياه. درس في هذا البحث تأثير إضافة ثنائي أكسيد التيتانيوم النانوي (Degussa P25) المكون من 70% من الطور الأناتاس و30% من الطور الروتيل على خصائص أوكسيد التيتانيوم النانوي المحضرة على ألواح زجاجية من أكسيد القصدير (ITO) باستخدام تقنيات الطلاء بالغمس/والسول ـ جل. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من خلال تحليل طيف النفاذية في مجال الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، وتحليل الانتشار الكهروكيميائي (EC) والتيار الضوئي وقياس الابعاد بواسطة مجهر القوة الذرية أن إضافة Degussa P25 قد ساهمت في تحسين التوصيل الكهربائي لأنود TiO₂/ITO  وتقليل قيمة الفجوة الطاقية من 3.50 إلى 3.35 إلكترون فولت، في حين انخفض حجم جسيمات أكسيد التيتانيوم إلى حوالي 75 نانومتراً. تأكدت قياسات طيف تحليل الانتشار الكهروكيميائي أن إضافة ثنائي أكسيد التيتانيوم النانويDegussa P25  قد ساهمت في تحسين التوصيل الكهربائي لأنود. TiO₂/ITO  دُرس أداء التحفيز الكهروضوئي (PEC) لأنودات TiO₂ من خلال تحلل ازرق ميثيلين (MB)  بتسليط الضوء الفوق بنفسجي . UVA أظهرت الأنود AB مع إضافة Degussa P25 أداء PEC ممتازاً وبكفاءة إزالة لون تبلغ 95.9% وكفاءة إزالة إجمالية للكربون العضوي (TOC) تبلغ 63%، مقارنة بكفاءة إزالة لون تبلغ 92% وكفاءة إزالة TOC تبلغ 56% لأنودة A بدون إضافة. Degussa P25 كانت ثوابت السرعة (k) هي134× 10^−4, 110× 10⁻⁴ (min⁻¹⁾  لأنودات A وAB، على التوالي، وكان تحلل MB يتبع النموذج الحركي من المرتية الأولى لجميع الأنودات المدروسة. تمت مقارنة قدرة الأنود A  وAB  على تحلل MB باستخدام تقنيات PEC  والتحفيز الضوئي  (PC) وتقنية .EC أظهرت النتائج أن الأنود AB كان لديه كفاءة أعلى في جميع تقنيات التحفيز الضوئي وبكفاءة إزالة اللون (%) تبلغ 95.9% (PEC)، 33% (PC)، و21% (EC) مقارنة بـ 92% (PEC)، 28% (PC)، و19% (EC)  لأنود A  بالإضافة إلى ذلك، كان لدى عملية التأكسد تأثيراً بنسبة 2.1% على تحلل تركيز الأولي لـ MB.

رابط البحث كاملاً

https://doi.org/10.1155/2023/1722978