نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، فیزیک حالت جامد، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان

2 استادیار، فیزیک، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان

3 دانشیار، فیزیک، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان

چکیده

در این پژوهش نانوذرات اکسید ‌آهن (مگنتیت) به روش همرسوبی و نانوکامپوزیت دوتایی TiO2-Fe3O4 و در نهایت نانوکامپوزیت سه تایی Fe3O4-rGO-TiO2 که با GTF نام‌گذاری می‌گردد، به روش هیدروترمال سنتز شدند. ساختار بلوری و پیوند‌های موجود در نانوکامپوزیت‌ها به ترتیب با استفاده از آنالیز پراش پرتوی ایکس (XRD) و آنالیز فوریه فروسرخ (FTIR) مورد مطالعه قرار گرفتند. ریخت شناسی نمونه‌ها توسط تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌ی میانگین بلورک‌های نانوکامپوزیت در حدود 3/12 نانومتر و مغناطش اشباع نمونه با استفاده از آنالیز VSM، برابر با emu/g26/40 به دست آمده است. فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت‌ها از تخریب رنگ متیل نارنجی در نمونه تحت تابش فرابنفش مشخص شد. درصد تخریب متیل نارنجی از نتایج به دست آمده برای نانوکامپوزیت سه تایی GTF برابر % 7/98 محاسبه شد که نسبت به نانوکامپوزیت دوتاییTiO2-Fe3O4 با درصد تخریب% 84 بهبود قابل توجهی داشته است.

کلیدواژه‌ها

[1] B. A. Bregadiolli, S. L. Fernandes and C. F. de O. Graeff, "Easy and fast preparation of TiO2-based nanostructures using microwave assisted hydrothermal synthesis", Mater. Research, 20 (2017) 912-919.
[2] S. Gupta & M. Tripathi, "A review on the synthesis of TiO2 nanoparticles by solution route.", J.Chem., 10 (2012) 279-294.
[3] W. Wang, K. Xiao, L. Zhu, Y. Yin, and Z. Wang, "Graphene oxide supported titanium dioxide & ferroferric oxide hybrid, a magnetically separable photocatalyst with enhanced photocatalytic activity for tetracycline hydrochloride degradation.", RSC Adv., 7 (2017) 21287-21297.
[4] B. A. Bregadiolli, S. L. Fernandes and C. F. D. O. Graeff, "Easy and fast preparation of TiO2-based nanostructures using microwave assisted hydrothermal synthesis", Mater. Res, 20, 912-919 (2017).
[6] M. R. Ghazanfari, M.Kashefi, S. F. Shams and M. R. Jaafari, "Perspective of Fe3O4 nanoparticles role in biomedical applications.", Biochem. Res. Int., 35 (2016) 7840161-7840193.
[7] H. Shinohara and  A. Tiwari, "Graphene: an introduction to the fundamentals and industrial applications.", Adv. Mater. Ser., 100 (2015) 1915-6106.
[9] P. T. Yin, S. Shah, M. Chhowalla and K. B. Lee, "Design, synthesis, and characterization of graphene–nanoparticle hybrid materials for bioapplications.", Chem. Rev., 115 (2015) 2483-2531.
[10] D. Li, M. B. Müller, S. Gilje, R. B. Kaner and G. G. Wallace, "Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets.", Nat Nanotechnol, 3 (2008) 101-109.
[11] P. Ma, W. Jiang, F. Wang, F. Li, P. Shen, M. M. Chen, Y. Wang, J. Liu, and P. Li, "Synthesis and photocatalytic property of Fe3O4@TiO2 core/shell nanoparticles supported by reduced graphene oxide sheets.", J. Alloys Compd., 578 (2013) 501-506.
[12] X. Yang, W. Chen, J. Huang, , Y. Zhou, Y. Zhu and C. Li, "Rapid degradation of methylene blue in a novel heterogeneous Fe3O4@rGO@ TiO2-catalyzed photo-Fenton system", Scientific reports, 5, 10632-10645 (2015).
[13] J. W. Jusin, , M. Aziz, G. P. Sean and J. Jaafar, "Preparation and characterization of graphene-based magnetic hybrid nanocomposite.", Malaysian J Anal Sci, 20 (2016) 149-156.
[14] H. Tian, C. Wan, X. Xue, X. Hu, and X. Wang, "Effective electron transfer pathway of the ternary TiO2/RGO/Ag nanocomposite with enhanced photocatalytic activity under visible light.", Catalysts, 7 (2017) 156-158.
[15] Y. Yu, L. Yan, J. Cheng, and C. Jing, "Mechanistic insights into TiO2 thickness in Fe3O4@TiO2-GO composites for nrofloxacin photodegradation.", Chem. Eng. J., 325 (2017) 647-654.
[16] M. A. Farghali, M. Al-Enizi and M. El Bahnasawy, "Graphene /magnetite nano-composite for potential environmental application", Int. J. Electrochem. Sci., 10 (2015) 529-537.
[17] M. Darvishi, and J. Seyed-Yazdi, "Characterization and comparison of photocatalytic activities of prepared TiO2/graphene nanocomposites using titanium butoxide and TiO2 via microwave irradiation method", Mater. Res. Express, 3 (2016) 085601-085609.