Improvement photocatalytic properties of doped nanoparticles synthesized by sol-gel method

Titanyum dioksit, geçiş metal oksit yarı iletkenleri arasında, fotokataliz uygulamaları için yaygın olarak kullanılan en uygun fotokatalisttir. Bununla birlikte, TiO2'nin fotokatalitik aktivitesini arttırmak için hala birçok zorluk bulunmaktadır. TiO2'nin fotokatalitik aktivitesini geliştirmek için, geçiş metalleri (Ag, Ni, Cu, Zn vb.), nadir toprak elementleri (La, Ce, Eu vb.), ametaller (F, C, S vb.) ve diğer metallerin katkılanması gibi çeşitli teknikler uygulanmıştır. TiO2, görülebilir ışıkta yüksek emilimine sahip Cr3+ gibi geçiş metal (TM) katyonları ile uyumlu olmaktadır. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, bir metalin ve bir ametalin TiO2'ye birlikte katkısının görünür aktif fotokatalizörlerin gelişimine yol açabileceğini göstermektedir. Tez çalışması, saf, krom katkılı, krom ve azot eş katkılı TiO2 nanopartiküllerinin, başlangıç malzemeleri olarak sırasıyla titanyum (IV) izopropoksit, krom nitrat ve üre kullanılarak sol-jel yöntemi ile hazırlanmasını içermektedir. Katkısız ve katkılı TiO2 nanopartiküllerin yapısal karakterizasyonu X-ışını difraksiyonu (XRD), Fourier Transform Infrared spektroskopisi (FTIR) ve X-ışını Fotoelektron Spektrometresi (XPS) ile gerçekleştirilmiştir. Nanopartiküllerin partikül büyüklüğü ölçümleri için Zetasizer kullanılmıştır. XRD sonuçları, katkısız, Cr katkılı ve Cr/N eş katkılı TiO2 nanopartiküllerinin anataz fazına sahip olduğunu göstermektedir. Sentezlenen nanopartiküllerin fotokatalitik özellikleri, UV ışığı altında metilen mavisi çözeltisinin degredasyonu ile belirlenmektedir. Katkısız, katkılı ve eş katkılı TiO2 nanopartiküllerinin fotokatalitik etkinliği karşılaştırılmaktadır. En iyi fotokatalitik aktivite C/N eş katkılı TiO2 nanopartiküllerinde gözlemlenmiştir.