اثر هیدرودینامیک در طی سنتز نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (TiO2) به روش سل ژل: از مورفولوژی تا خواص فتوکاتالیستی
Effect of hydrodynamics during sol–gel synthesis of TiO۲ nanoparticles: From morphology to photocatalytic properties
چکیده
در این مطالعه، نقش هیدرودینامیک اختلاط در طول سنتز نانوذرات تیتانیوم دی اکسید و نتیجه آن بر خواص فوتوکاتالیستی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. برای اولین بار سه هندسه مختلف از T- میکسرها (مخلوط کننده) مورد آزمایش قرار گرفت. محلول های الکلی تیتانیوم تترا ایزو پروپوکساید و آب در سه T-میکسر با تقویت کننده های تلاطم و در نتیجه ویژگی های اختلاطی مختلف مخلوط شدند. تغییرات در اندازه نانوذرات در طول زمان القا در فرآیند سل-ژل توسط پراکندگی نور دینامیک دنبال و میدان های سرعت و تلاطم توسط دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای سه هندسه T-میکسرها شبیه سازی شد.
نتایج نشان داد که اختلاط در مقیاس ماکرو در طول مرحله اول بسیار مهم است، زیرا سرعت جوانه زایی و سپس اندازه ذرات اولیه را تعیین می کند. اختلاط در مقیاس میکرو بر خواص ذرات، به خصوص بر ثبات ذرات اثر دارد. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم سنتز شده با فرآیند سل-ژل بر روی زیر پایه های آلومینا نشانده شد. در تمام موارد، فیلم یکنواختی حدود ۲۰۰ نانومتر نشانده شد. برای ارزیابی فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش های نانوذرات TiO2 از تخریب اسید اورانژ ۷ (AO7) استفاده شد. هیچ تفاوتی بین فوتواکتیویته (فعالیت نوری) TiO2 سنتز شده مشاهده نشد. مینرالیزه شدن (تجزیه معدنی) کل رنگ بعد از ۲۴ ساعت تابش اتفاق افتاد.
جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.
ABSTRACT
In this study, the role of mixing hydrodynamics during the sol–gel synthesis of titania nanoparticles and the consequences on their photocatalytic properties were investigated. For the first time three different T-mixer geometries were tested. Alcoholic solutions of titanium tetra-isopropoxide and water were mixed in three different T– mixers with turbulence promoters and thus different mixing characteristics. The changes of nanoparticle sizes during the induction time of the sol–gel process were followed by dynamic light scattering and velocity and turbulence fields were simulated by Computational Fluid Dynamics (CFD) for the three T-mixer geometries.
The results indicated that macro-mixing is crucial during the first step as it determines the nucleation rate and then the primary particle size. The micro-mixing has an influence on particle properties, especially on particle stability. Titanium dioxide nanoparticles synthesized by the sol–gel process were deposited on alumina supports. A homogeneous film of about 200 nm was deposited in all cases. Degradation of Acid Orange 7 (AO7) was used to evaluate the photocatalytic activity of TiO۲ coatings. No difference was observed between the photoactivity of synthesized TiO۲. Total mineralization of the dye occurred after 24 h irradiation.
محصولات مرتبط
بیومواد آلومینای چقرمه شده با زیرکونیا برای جایگزین مفصل
Advances in zirconia toughened alumina biomaterials for total joint replacement پیشرفت ها در بیومواد آلومینای چقرمه شده با زیرکونیا برای…
اثر افزودن کاربید تیتانیوم روی خواص ترموالکتریک سرامیک ها
Effect of titanium carbide addition on the thermoelectric properties of B4C ceramics اثر افزودن کاربید تیتانیوم روی خواص ترموالکتریک سرامیک…
اطلس عیوب ریخته گری
اطلس عیوب ریخته گری عیوب ریخته گری از گذشته در قطعات باعث بحران بوده اند و مهم ترین وظیفه ریخته گران…
تولید ذرات ریز τ-MnAl با روش های مختلف A comparison of τ-MnAl particulates produced via different routes
A comparison of τ-MnAl particulates produced via different routes مقایسه ذرات ریز τ-MnAl تولید شده از طریق راه های مختلف…
تنها اشخاصی که این محصول را خریداری کرده اند و وارد سایت شده اند می توانند در مورد این محصول بازبینی ارسال کنند.