Abstract
Carbon nanotubes modified with silver (Ag-CNTs) were used for the fabrication of Ag-CNT/TiO2 composite electrodes. The electrodes were characterized by X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy, and energy dispersive X-ray analysis. It was found that TiO2 particles were distributed uniformly in the CNT networks, and silver particles were fixed on the surface of the CNTs. The composite electrodes exhibited a high photoelectrocatalytic (PEC) activity. The PEC degradation efficiency for methylene blue (MB) was a synergistic effect of photo-degradation of TiO2, increased electrical conductivity by the CNT networks, an effect of the silver and a function of the applied potential. Especially, the composites treated with silver revealed an enhanced photo-degradation ability for MB and the PEC activity increased with increasing silver content
چکیده
نانو لوله های کربنی اصلاح شده با نقره (Ag-CNTs) برای تولید الکترودهای کامپوزیتی Ag-CNT/TiO2 مورد استفاده قرار گرفت. خصوصیات الکترودها با استفاده از پراش پرتو ایکس، میکروسکوپی الکترونی عبوری و روبشی، و آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس بررسی شد. مشخص شد که نانوذرات TiO2 بطور یکنواخت در شبکة CNT توزیع شده اند و ذرات نقره روی سطح CNT ها تثبیت شده اند. الکترودهای کامپوزیتی فعالیت فتوالکتروکاتالیستی (PEC) بالایی را نشان دادند. تخریب PEC رنگینة Methylene Blue (MB) ناشی از اثر همافزایی تخریب نوری TiO2، افزایش رسانایی الکتریکی توسط شبکة CNT، اثر نقره و پتانسیل اعمالی است. افزایش قابلیت تخریب رنگینة MB توسط کامپوزیتهای عمل شده با نقره مشاهده شد و فعالیت PEC با افزایش مقدار نقره افزایش یافت.
1- مقدمه
استفاده از فتوکاتالیز ناهمگن برای تخریب غیرگزینشی مواد ضایعاتی آلی و غیرآلی بطور گسترده در مطالعات مختلف نشان داده شده است. با استفاده از ذرات TiO2 و قرار دادن آنها در معرض تابش نور مرئی یا نور نزدیک به UV میتوان ترکیبات آلی مانند آلکانها و آلکنهای کلردار شده، فنول های چند کلردار شده، مواد آروماتیک، آلدهیدها، اسیدهای آلی، و آمینها را به دی اکسید کربن، آب، و اسیدهای معدنی اکسید کرد [1]. با این حال، بازده فتوکاتالیستی پایین باعث محدود شدن استفاده از این فناوری در کاربردهای عملی شده است [2-7].
بر اساس مطالعات قبلی [8-10]، کامپوزیت های CNT/TiO2 با داشتن مساحت سطح بالا فعالیت نوری بالایی را نشان می دهند. Wang و همکاران [11-12] نانو ساختار مواد کامپوزیتی MWCNT-TiO2 را برای کاربرد در تصفیة فتوکاتالیستی آب بررسی کردند، که در آن MWCNT ها به جای عمل به عنوان یک جاذب سطحی و عامل دیسپرس کننده به عنوان یک حساس کنندة نوری عمل کردند. Phang و همکاران [13] دریافتند که مقدار TiO2، SWCNT ها و MWCNT ها عوامل اصلی تأثیرگذار در خواص مغناطیسی، دی الکتریک، و رسانایی هستند...