محمد جواد چایچی

در این پژوهش نانومواد هیبریدی نانولوله کربنی- اکسیدروی (MWCNT-ZnO) به روش سل-ژل و با استفاده از استات روی دوآبه (Zn(CH3COO)2 . 2H2O) و دو نوع نانولوله کربنی عاملدار با گروه های عاملی کربوکسیل (COOH) و هیدروکسیل (OH) و نانولوله های عاملدار شده به وسیله نسبت سه به یک نیتریک اسید و سولفوریک اسید، ساخته شد. سه نسبت جرمی مختلف برای MWCNT:ZnO برابر 3:1، 1:1 و 1:3 برای ساخت هیبرید بررسی شدند. نانومواد تهیه شده به وسیله آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDS)، نقشه اشعه ایکس توزیع ذرات (Xmap) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) مشخصه یابی شدند. رشد موفقیت آمیز هیبریدهای MWCNT-ZnO برای هر سه نوع نانولوله در نسبت های مختلف مشاهده شد. نانوذرات اکسیدروی متصل شده روی نانولوله های کربنی، شکل کروی و ساختار کریستالی هگزاگونال دارند. با افزایش غلظت ZnO تعداد و میانگین اندازه نانوذرات پوشش داده شده روی سطح نانولوله های کربنی در ساختارهای هیبریدی افزایش می یابد. با افزایش پیش ماده اکسیدروی، پخش نانوذرات ZnO ایجادشده روی سطح نانولوله های کربنی یکنواخت تر میشود. نتایج نشان داد که در نسبت های جرمی یکسان، مقدار اکسیدروی بارگذاری شده روی سطح نانولوله های کربنی عاملدار با عامل کربوکسیل (MWCNT-COOH) بیشتر از نانولوله های کربنی عاملدار با عامل هیدروکسیل (MWCNT-OH) می باشد. علاوه بر این میانگین اندازه نانوذرات اکسیدروی متصل شده روی سطح نانولوله های کربنی با عامل کربوکسیل نسبتا کوچکتر از نانولوله های کربنی با عامل هیدروکسیل است. برای بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نمونه های هیبریدی ساخته شده، تخریب دو رنگ متیلن آبی و رودامین6جی تحت تابش نور لامپی با طول موج 397 نانومتر بررسی شد. در مقایسه با اکسیدروی خالص و نانولوله های کربنی به تنهایی، بازده تخریب هیبریدهای MWCNT-ZnO در تخریب رنگها بسیار بیشتر است. ساختار هیبریدی MWCNT-COOH-ZnO با نسبت جرمی 1:3 بهترین بازده فوتوکاتالیستی را از خود نشان داد.