تحصيلات تکميلي

تاريخ دفاع : 13/7/84

رشته و گرايش : شيمي-معدني

استاد مشاور : دکتر محمدکاظم اميني

نام و نام خانوادگي : نسرين طالبيان

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر محمدحسين حبيبي

بررسي رفتار فتوکاتا‏‏ليتيکي و فتو‏الکتروشيميايي فيلم‏هاي لايه نازک نانوکريستالين نيمه ‏هادي تيتانيم دي اکسيد و اينديم قلع اکسيد تهيه شده به روش تبخير از طريق پرتو الکتروني به منظور تخريب ‏نوري برخي مركاپتان‏ ها و رنگينه ‏ها

چكيده

در اين تحقيق فيلم‏هاي لايه نازک نيمه‏هادي اکسيد فلزي تيتانيم اکسيد و اينديم قلع اکسيد توسط روش تبخير از طريق پرتو الکتروني با ضخامت متفاوت بر روي سوبستراي شيشه ساده و سوبستراي شيشه با پوشش اينديم قلع اکسيد تهيه شد. فيلم‏هاي تهيه شده سپس تحت عمليات حرارتي در دامنة دمايي 250 تا 550 درجة سانتي‏گراد فرار گرفتند. خواص طيفي، الکتروني، ساختاري و فتوالکتروشيميايي فيلم‏ها توسط طيف‏سنجي مرئي-‏فرابنفش، ميکروسکوپي نيروي اتمي، ميکروسکوپي روبشي الکترون، طيف‏سنجي تفرق اشعة ايکس و طيف‏سنجي الکتروشيميايي امپدانس شناسايي شد. فعاليت فتوکاتاليتيکي فيلم‏هاي لايه‏نازک به سمت تخريب ترکيبات آلي معين نظير رنگينه‏هاي آزو (سولوفنيل قرمز، زرد روشن و زرد مستقيم) و مرکاپتان‏ها (2- مرکاپتوپيريدين و مرکاپتوبنزوکسازول) بررسي شد. اثر برخي پارامترها نظير دمي عمليات حرارتي، ماهيت فيلم لايه‏نازک و ضخامت آن، بر سينتيک واکنش تخريب نوري مطالعه گرديد. ثابت‏هاي سرعت واکنش تخريب از سينتيک درجة اول (لانگ موير- هنشل وود) و تابعيت خطي ترسيم ln(C/Co) برحسب زمان تابش (t) به دست آمد. بهترين بازده جهت تخريب فتوکاتاليتيکي 2-مرکاپتوپيريدين در حضور فيلم تيتانيم اکسيد بر روي سوبستراي شيشه با پوشش اينديم قلع با ضخامت 350 نانومتر و دماي عمليات حرارتي 550 درجة سانتي‏گراد درمحيط اسيدي با غلظت 1 ppm از مرکاپتان تحت تابش لامپ جيوه-450 وات مشاهده شد. تخريب فتوالکتروکاتاليتيکي رنگينة آزوي زرد مستقيم YD 42 به عنوان ترکيب آلي نمونه با استفاده از الکترود اينديم قلع اکسيد تحت تابش لامپ جيوه-450 وات مورد نيز بررسي شد. نتايج نشان مي‏دهد که در شرايط بهينه از جمله دماي عمليات حرارتي، اسيديتة محلول، غلظت رنگينه و تحت پتانسيل بياس 5/0+ ولت در مقابل SCE بازدة واکنش تخريب فتوالکتروکاتاليتيکي تا حدود دو و نيم برابر واکنش فتوکاتاليتيکي بهبود مي‏يابد.