سنتز نانو کامپوزیت جدید Fe3O4 اصلاح شده با CuV2O6 و کاربرد آن بعنوان فوتوکاتالیست با کارایی بالا در تخریب نوری متیلن بلو

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه گناباد

10.22075/chem.2020.15599.1502

چکیده

در این مقاله نانوکامپوزیتFe3O4 اصلاح شده با CuV2O6برای اولین بار سنتز شد و کارایی آن بعنوان فوتوکاتالیست مورد ارزیابی قرار گرفت..نانوکامپوزیت جدید با تکنیکهای ماورا بنفش-مرئی، پراش اشعه X ، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی شناسایی شد و سپس به عنوان فوتوکاتالیست در تخریب متیلن بلو در حضور نور مریی مورد آزمایش قرار گرفت.نتایج نشان داد نانوذرات 4 Fe3O اصلاح شده با CuV2O6 قابلیت تخریب بیشتری نسبت به Fe3O4 اصلاح نشده دارند. این کارایی بالا به دلیل قابلیت جذب بالای نور مریی توسط نانوکامپوزیت ساخته شده می باشد.همچنین شرایط آزمایش شامل مقدار فوتوکاتالیست، غلظت رنگ و pH محلول بهینه سازی شد.فوتوکاتالیست سنتز شده قادر است متیلن بلو را در حضور نور مریی با راندمان بالایی تخریب کند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of a new Fe3O4 modified with CuV2O6 nanocomposite and application as a high performance photocatalyst in photodegradation of methylene blue

نویسندگان [English]

  • Roya Mohammadzadeh kakhki
  • Fatemeh Entezari
  • ALi Niknahad
Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Gonabad, Gonabad, Iran
چکیده [English]

In this paper, Fe3O4 modified with CuV2O6 was synthesized for the first time and its efficiency as a photocatalyst was evaluated. The new nanocomposite was characterized using UV-Vis spectrophotometry, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and a field emission scanning electron microscope. Then, as a photocatalyst it was tested for methylene blue degradation in the presence of visible light. The results showed that Fe3O4 modified with CuV2O6 is more efficient than unmodified Fe3O4. Its high efficiency is due to the high absorption of visible light by the nanocomposite. Also, the conditions of the test, including the amount of photocatalyst, color concentration and pH of the solution were optimized. The synthesized photocatalyst can degrade methylene blue in the presence of visible light with high efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fe3O4 modified with CuV2O6 nanocomposite
  • Photocatalyst
  • Methylene blue
  • Photodegradation
[1] R. Mohammadzadeh Kakhki, F. Ahsani, J. Mater. Sci.: Mater. Electron, 29(2018)3767.
[2]R. Rahmatolahzadeh, M. Mousavi-Kamazani, S. A. Shobeiri, J. Inorg. Organometal.Polymer. Mater, 27 (2017)313.
[3] M. Mousavi-Kamazani, Z. Zarghami, R. Rahmatolahzadeh, M. Ramezani, Advanced Powder Technology 28(2017) 2078.
[4] M. Mousavi-Kamazani, R. Rahmatolahzadeh, F. Beshkar, J. Inorg. Organometal.Polymer. Mater, 27 (2017) 1342.
[5] A. Khataee, A. Karimi, R.D.C., Soltani, M. Safarpour, Y. Hanifehpour,S. W., Joo, Appl. Catal., A, 488(2014)160.
[6] O. Mekasuwandumrong, P. Pawinrat, P. Praserthdam, J. Panpranot, Chem. Eng. J. 164(2010) 77.
[7] R. Mohammadzadeh Kakhki, F. Ahsani, N. Mir, J Mater Sci: Mater Electron, 27 (2016)11509.
[8]R. Mohammadzadeh Kakhki, Arab. J. Chem. (2014).in press. doi:10. 1016/j.arabjc.2014.11.058.
[9]R. Mohammadzadeh Kakhki, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem, 82(2015)301.
[10]R. Mohammadzadeh Kakhki, M. Rakhshanipour, Arab. J. Chem (2015) in press. doi.org/10.1016/j.arabjc.2015.07.012.
[11] Gh. Rounaghi, R. Mohamadzadeh Kakhki, and H. Azizi_Toupkanloo, Mater. Sci. Eng. C, 32(2012)172.
[12] R. Mohammadzadeh Kakhki, Russ. J. Electrochem, 49(2013) 458.
[13] R. Mohammadzadeh Kakhki, Russ. J. Applied Chemistry, 89(2016) 480.
[14] R. Mohammadzadeh Kakhki, A.M. Khorrampoor, M. Rabbani, F. Ahsani, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28(2017) 4095.
[15] Z. Ladan, Y. Ramin, N. Mohamad, J. Of Applied Chemistry, 36 (1394) 107, in Persian. 
[16] J.Xie,Y.Li,W.Zhao,L.Bian,Y.Wei, Powder Technol.207(2011)140.
[17] T. Bak, J. Nowotny, M. Rekas, C. Sorrell, Int. J. Hydrogen Energy, 27 (2002) 991.
[18] M. Miyauchi, A. Nakajima, T. Watanabe, K. Hashimoto, Chem. Mater. 14 (2002) 2812.
[19] E. Grabowska, J.W. Sobczak, M. Gazda, A. Zaleska, Appl. Catal. B: Environ. 117 (2012) 351.
[20] X. Chen, L. Liu, Y.Y. Peter, S.S. Mao, Science 331 (2011) 746.
[21] G. Liu, X. Duan, H. Li, H. Dong, Mater. Chem. Phys. 115(2009)165.
[22] L. Sun, X. Zhao, Y. Li, P. Li, H. Sun, X. Cheng, W. Fan, J. Appl. Phys. 108(2010)093519.
[23] C.K. Ghosh, S.R. Popuri, T.U. Mahesh, K.K. Chattopadhyay, J.Sol Gel Sci. Technol. 52 (2009)75.
[24] B. Subash, B. Krishnakumar, M. Swaminathan, M. Shanthi, Langmuir.29(2013)939.
[25] D. Y. Fang, C. L. Li, N. Wang, P. Li, P. Yao, Crys. Res. Technol. 48(2013)265.
[26] B. Krishnakumar, B. Subash, M. Swaminathan, Sep. Purif.Technol. 85(2012)35.
[27] R. Velmurugan, K. Selvam, B. Krishnakumar, M. Swaminathan, Sep. Purif. Technol. 80(2011)119.
[28] Y. F. Tu,Q.M. Fu, X. J.Niu, J. P. Sang, Z. J. Tan,G. Zheng, X.W. Zou, Crys. Res. Technol. 48(2013)138