Loading...
| Friend's email | |
| Your name | |
| Your email | |
| enter code | |
This page was sent successfuly
Synthesis and Study of Photocatalytic Activity of Biphasic Titanium Dioxide Loaded with Au@Ag@Au Core Double Shell Bimetallic Nanoparticles
Daneshvar Asl, Shervin | 2019
918
Viewed
- Type of Document: Ph.D. Dissertation
- Language: Farsi
- Document No: 52295 (07)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Materials Science and Engineering
- Advisor(s): Sadrnezhad, Khatiboleslam
- Abstract:
- The aim of this project is the synthesis and study of the photocatalytic activity of biphasic titanium dioxide loaded with Au@Ag@Au core double shell bimetallic nanoparticles. The creation of nanostructure, utilization of hierarchical biphasic morphology, loading of light-sensitive particles, and stabilization of photocatalytic particles have enhanced the titanium dioxide photocatalytic activity via approaches of (1) sensitization to visible light, (2) separation of charge carriers produced by light irradiation and minimization of their recombination, and (3) advancing reaction and absorption of reactants by increasing quantity and quality of surface active sites. Hierarchical TiO2 nanorod/nanoflower thin film was synthesized on a fluorine doped tin oxide glass via three stages of (i) TiCl4 treatment, (ii) hydrothermal, and (iii) aqueous chemistry. At this step of the procedure, the synthesis parameters and effective factors on them were studied and optimized to obtain the appropriate morphology for maximum use of light. A seeding-growth approach was successfully used to prepare Au@Ag@Au core double shell nanoparticles as the stable and efficient plasmonic nanosystem. The prepared nanoparticles were loaded on a rutile-nanorods/anatase-nanoflowers thin film via the impregnation method. The photocatalytic capability of the newly developed nanostructure was higher than P25 TiO2 thin film by 40% under visible light and by 100% under UV light irradiation. Photogenerated charges separation at the junctions of rutile-nanorods and anatase-nanoflowers along with localized surface plasmon resonance followed by the hot electron transfer from the core double shell nanoparticles to TiO2, resulted in the enhancement of photocatalytic activity observed under visible light irradiation. Under UV light illumination, the charge separation effect plus the electron trapping by Au@Ag@Au nanoparticles were responsible for the photocatalytic performance improvement of TiO2
- Keywords:
- Rutile/Anatase Titanium Dioxide ; Nanoflowered Nanorod ; Gold-Silver and Gold Core Double Shell Nanoparticle ; Localized Surface Plasmons ; Photocatalyst
Digital Object List
-
محتواي کتاب
- view
Bookmark
- 1- فصل اول: مقدمه
- 2- فصل دوم: مروری بر پیشینه پژوهش
- 2-1- پیشدرآمد
- 2-2- فتوکاتالیز و فتوکاتالیزور
- 2-2-1- پیشینه و سیر پیشرفت فناوری فتوکاتالیستی
- 2-2-2- برتریهای فناوری فتوکاتالیستی در زمینه سالمسازی محیط زیست
- 2-2-3- سازوکار اثرگذاری فتوکاتالیزور
- 2-2-4- پارامترهای موثر بر عملکرد فتوکاتالیزور
- 2-2-4-1- مقدار فتوکاتالیزور
- 2-2-4-2- غلظت آلاینده
- 2-2-4-3- دما
- 2-2-4-4- شار فوتون
- 2-2-4-5- فشار اکسیژن
- 2-3- فتوکاتالیزور دیاکسید تیتانیم
- 2-3-1- روشهای سنتز دیاکسید تیتانیم
- 2-3-2- راهکارهای فعالسازی دیاکسید تیتانیم در محدوده نور مرئی
- 2-3-2-1- حساسسازی با رنگدانه
- 2-3-2-2- بارگذاری فلز نجیب
- 2-3-2-3- دوپکردن فلز انتقالی
- 2-3-2-4- نیمهرساناهای ناهمگون
- 2-3-2-5- دیاکسید تیتانیم غیر استوکیومتری
- 2-3-2-6- دوپکردن عنصر غیر فلزی
- 2-4- جمعبندی
- 3- فصل سوم: روش انجام پژوهش
- 3-1- بیان هدف و طرح پروژه
- 3-2- روش انجام پروژه
- 3-2-1- مواد و تجهیزات مورد نیاز
- 3-2-2- روش ساخت
- 3-2-2-1- سنتز لایه نازک متشکل از نانومیلههای نانوگلدار دیاکسید تیتانیم دوفازی (آناتاز و روتایل)
- 3-2-2-2- سنتز نانوذرات دوفلزی هسته- دوپوسته طلا- نقره و طلا
- 3-2-2-3- بارگذاری نانوذرات دوفلزی هسته- دوپوسته طلا- نقره و طلا در لایه نازک متشکل از نانومیلههای نانوگلدار دیاکسید تیتانیم
- 3-2-3- روشهای مطالعه و ارزیابی
- 3-2-3-1- ارزیابی فعالیت فتوکاتالیستی لایههای نازک
- 4- فصل چهارم: نتایج و بحث
- 4-1- سنتز لایه نازک متشکل از نانومیلههای نانوگلدار دیاکسید تیتانیم دوفازی (آناتاز و روتایل)
- 4-1-1- تئوری
- 4-1-2- آزمونهای مشخصهیابی
- 4-1-2-1- میکروسکوپی پروبی روبشی
- 4-1-2-2- میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی
- 4-1-2-3- طیفنگاری پراکندگی انرژی
- 4-1-2-4- طیفسنجی پراش پرتوی ایکس
- 4-1-2-5- طیفسنجی رامان
- 4-1-2-6- طیفسنجی بازتاب/ عبوری پخشی
- 4-2- سنتز نانوذرات دوفلزی هسته- دوپوسته طلا- نقره و طلا
- 4-2-1- آزمونهای مشخصهیابی
- 4-2-1-1- میکروسکوپی الکترونی عبوری
- 4-2-1-2- طیفسنجی جذب نور
- 4-2-1- آزمونهای مشخصهیابی
- 4-3- سنتز لایه نازک متشکل از نانومیلههای نانوگلدار دیاکسید تیتانیم دوفازی (آناتاز و روتایل) بارگذاریشده با نانوذرات دوفلزی هسته- دوپوسته طلا- نقره و طلا
- 4-3-1- آزمونهای مشخصهیابی
- 4-3-1-1- طیفسنجی فتولومینسانس
- 4-3-1-2- آزمونهای ارزیابی فعالیت فتوکاتالیستی
- 4-3-1- آزمونهای مشخصهیابی
- 4-1- سنتز لایه نازک متشکل از نانومیلههای نانوگلدار دیاکسید تیتانیم دوفازی (آناتاز و روتایل)
- 5- فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادها