موسی فرهادیان

این در این تحقیق، نانومیله‌های تنگستات روی به روش هیدروترمال سنتز و سطح آنها با نانوذرات دی اکسید سریم (CeO2) به روش ترسیب شیمیایی اصلاح گردید. نانوساختارهای تولید شده با استفاده از روش‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، اسپکتروسکوپی انعکاسی نفوذی (DRS)، فوتولومینسانس (PL) و BET شناسایی شدند. نتایج نشان داد نانوذرات CeO2 با ابعاد حدود 10 نانومتر در سطح نانومیله‌های ZnWO4 به طول حدود 200 نانومتر و قطر میانگین 36 نانومتر با موفقیت ترسیب شده‌اند. نانوکامپوزیت‌های ZnWO4-CeO2 تولید شده برای تخریب فوتوکاتالیستی رنگ متیلن آبی از محلول‌های آبی تحت تابش نور شبیه سازی شده خورشید مورد ارزیابی قرار گرفتند. طبق نتایج بدست آمده، راندمان تخریب فوتوکاتالیستی در سطح نانومیله‌های ZnWO4 و نانوذرات CeO2 به ترتیب 35% و 47% بود. در حالیکه راندمان فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ZnWO4-30%CeO2 به حدود 92% افزایش یافت که نسبت به سایر نمونه‌هادی نانوکامپوزیتی ZnWO4-CeO2 سنتز شده با درصدهای وزنی 10%، 20 و 40% دی اکسید سریم بیشتر بود. دلایل بهبود راندمان فوتوکاتالیستی ZnWO4-30%CeO2 به کاهش بازترکیب و جدایش موثر حامل‌های بار در فصل مشترک دو نیمه‌هادی ارتباط دارد. مکانیزم جدایش حامل‌های بار در این ساختار نامتجانس n-n طرح z پیشنهاد شد که در آن حفرات در تراز ظرفیت نیمه‌هادی ZnWO4 و فوتوالکترون‌ها در تراز هدایت نیمه‌هادی CeO2 جدایش یافتند که در نهایت منجر به افزایش طول عمر حامل‌های بار، تسریع در تولید رادیکال‌های آزاد هیدروکسیل و سوپراکسید و در نهایت افزایش راندمان فوتوکاتالیستی گردید.