نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیک ماده چگال، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان

2 استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان

3 دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان

چکیده

در این مقاله ابتدا اکسیدگرافن کاهش یافته (RGO) به روش هامرز سنتز شد؛ سپس ترکیب دوگانه RGO/SiO2 و در نهایت ترکیب سه گانه RGO/SiO2/Fe3O4 به روش هم‌رسوبی تهیه شدند.خواص مغناطیسی ذرات به وسیلة آنالیز VSM و ریخت‌شناسی نمونه‌ها به وسیلة تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری و ویژگی‌های پیوندی نانوساختارها به ترتیب با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس و طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مورد مطالعه قرار گرفت. اندازة نانوذرات اکسیدآهن، اکسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون و اکسیدآهن/ا کسیدگرافن کاهش یافته/ اکسیدسیلیکون به ترتیب 9/11، 44/10 و 17/11 نانومتر به دست آمد. مغناطش اشباع نانوذرات اکسیدآهن و ترکیب سه تایی به ترتیب  emu/g72 و emu/g 2/31 به دست آمد که نشان دهنده این واقعیت است که وقتی سطح نانوذرات اکسیدآهن با مواد غیرمغناطیسی پوشانده شود، مغناطش اشباع کاهش می‌یابد. فعالیت فوتوکاتالیستی کامپوزیت سنتزشده نیز بر پایة میزان تخریب متیل نارنجی (MO) به‌عنوان مدل آلاینده در مجاورت آن و در حضور امواج فرابنفش بررسی شد. کامپوزیت RGO/SiO2/Fe3O4 قابلیت تخریب آلاینده متیل نارنجی با بازده 59/51 درصد، به عنوان یک فوتوکاتالیست مؤثر در حذف متیل نارنجی را دارا بود.

کلیدواژه‌ها

[1] P. Majewski, A. Keegan, Surface properties and water treatment capacity of surface engineered silica coated with 3-(2 aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, Appl. Surf. Sci., 258 (2012) 2454–2458.
[2] P. Niu, J. Hao, Physicochemical and Engineering Aspects, Colloids Surf. A, 431 (2013) 127.
[3] G. Crini, Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: A review, Bioresour. Technol., 97 (2006) 1061–1085.
[4] H. Sun, C. Linyuan, L. Lehui, Magnetite/reduced graphene oxide nanocomposites: one step solvothermal synthesis and use as a novel platform for removal of dye pollutants, Nano Res., 406 (2011) 550-562.
[5] F. Zhu, Y. Wang, Y. Zhang and W. Wang, Synthesis of Fe3O4 nanorings/amine- functionalized reduced graphene oxide composites as supercapacitor electrode materials in neutral electrolyte, Int. J. Electrochem. Sci. 12 (2017) 7197–7204.
[6] X. Zhang, W. Cai, L. Hao and S. Feng, Q. Lin and W. Jiang, Preparation of Fe3O4/reduced graphene gxide nanocomposites with good dispersibility for delivery of paclitaxel, J. Nanomater. 2017 (2017) 6702890.
[7] J. Zhang, M. Liu and Z. Liu, T. Yang, Qi. He, K. Yang and H. Wang, Recent Advances and Applications of Semiconductor Photocatalytic Technology J. Sol-Gel Sci. Technol. 81 (2017) 424-431.
[8] Q. Xiang, J. Yu, Graphene-based photocatalysts for hydrogen generation, J. Phys. Chem. Lett., 4 (2013) 753-759.
[9] P. Worajittiphon, K. Pingmuang, B. Inceesungvorn, N. Wetchakun, S. Phanichphant, Enhancing the photocatalytic activity of ZnO nanoparticles for efficient rhodamine B degradation by functionalised graphene nanoplatelets, Ceram. Int., 41 (2015) 1885-1889.

[10] Y. L. Pang, S. Lim, H. C. Ong, W.T. Chong, Research progress on iron oxide based magnetic materials: Synthesis techniques and photocatalytic applications Ceram. Int., 42 (2016) 9.

[11] A. S. Teja, P.Y. Koh, Synthesis, properties, and applications of magnetic iron oxide nanoparticles, Progress In Crystal Growth And Characterization of Materials, 55, 2009, 22. http://dx.doi.org/10.-1016/j.pcrysgrow. 2008. 08. 003.

[12] S. K. Maji, N. Mukherjee, Synthesis, characterization and photocatalytic activity of α-Fe2O3 nanoparticles Polyhedron, 33, 2012, 145.
[13] N. A. Roslan, H. O. Lintang, L. Yuliati, Preparation of iron (III) oxide nanoparticles using a mesoporous carbon nitride template for photocatalytic phenol removal, Mater. Res. Innov., 18, 2014, S6.
[14] P. Knauth, J. Schoonman, Nanocrystaline, metals and oxide, Kluwer Academic Publisher, 2002.
[15] L. Sun, Y. Wang, F. Raziq, Y. Qu, L. Bai, L. Jing, Enhanced photoelectrochemical activities for water oxidation and phenol degradation on WO3 nanoplates by transferring electrons and trapping holes, Sci. Rep. 7 (2017) 1303-1310.
[16] S. Balu, K. Uma, G. T. Pan, T. C. K. Yang and S. K. Ramaraj, Degradation of methylene blue dye in the presence of visible light using SiO2@Fe2O3 nanocomposites deposited on SnS2 Flowers, Materials 11 (2018) 1030.
[17] Z.X Chen, X.y Jin, Z. Chen, M. Megharaj, R. Naidu, Removal of methyl orange from aqueous solution using bentonite-supported nanoscale zero-valent iron, J. Colloid Interface Sci., 363 (2011) 601-607.
[18] G. Yi, B. Xing, H. Zeng, X. Wang, C. Zhang, J. Cao, and L. Chen, One-step synthesis of hierarchical micro-mesoporous SiO2/reduced graphene oxide nanocomposites for adsorption of aqueous Cr(VI), J. Nanomater. 2017 (2017) 6286549.
[19] S. Yang, T. Zeng, Y. Li, J. Liu, Q. Chen, J. Zhou, Y. Ye and B. Tang, Preparation of graphene oxide decorated Fe3O4@SiO2 nanocomposites with superior adsorption capacity and SERS detection for organic dyes, J. Nanomater., 2015 (2015) 817924.