Development Of Nonmetal-Doped Tio2 Nanotube Photocatalyst For Decolorization Of Methyl Orange - Saharudin, Khairul Arifah (2015)
Tiubnano (TN) TiO2 telah menarik perhatian dalam bidang fotopemangkinan. Walaupun TiO2 adalah fotopemangkin yang digunakan secara meluas, kebolehannya untuk menyerap cahaya nampak adalah lemah dan rekombinasi pembawa cas menjadi satu cabaran yang besar. Oleh itu, matlamat kajianini adalah untuk membentukTN TiO2 terdop karbon (C)dan fosforus (P) untuk penyahwarnaanmetil oren (MO). Penghasilan TN C-TiO2 melalui penganodan telah berjaya dihasilkan di dalam elektrolit organik yang berfluorin. Gliserol dan glikol etilena (EG) pH neutral telah diguna sebagai elektrolit organik.Morfologi dan struktur bagi TN beroksida yang terbentuk telah dikaji.Melalui penganodan, faktor-faktor utama yang mempengaruhi struktur TN adalah jenis-jenis elektrolit, komposisi elektrolit, voltan penganodan dan masa penganodan.TN C-TiO2 telah berjaya dihasilkan dengan pantas dalam EG yang mengandungi 0.89 wt% air (H2O) dan 0.66 wt% ammonium fluorida (NH4F). Kadar pembentukan dalam elektrolit tersebut adalah 308 nm / min. C yang terdop di dalam TN TiO2mewujudkan satuaras tenaga baru di atas jalur valens (VB), yang terhasil daripadakarbon celahan C 2p serta satu lagi di bawah jalur konduksi (CB) yang berkaitan dengan anti ikatan, C - O yang berasal daripada pembentukan kekosongan oksigen. TN C-TiO2 disepuh lindap pada 500 ° C dengan purata saiz liang 95 nm, ketebalan dinding 18 nm dan panjang 18.5 m dengan nisbah aspek tinggi (141.2) dan luas permukaan (1025.6 m2g-1) menunjukkan kadar penyahwarnaanMO sebanyak39%dengan kadar tetap k = 5.9 x 10-3 min-1 berbanding 11% kadar penyahwarnaan oleh partikel nano TiO2 bersaiz 25 nm. Dalam usaha untuk meningkatkan aktiviti fotopemangkinan TN C-TiO2, P didop ke dalam TN C-TiO2 melalui penganodan Ti dalam EG mengandungi 1 M asid fosforik (H3PO4) dan kaedah rendamandi dalam H3PO4. Kajian menunjukkan bahawa TN C-TiO2direndam dalam 0.02 M H3PO4selama 90 minit pada 40 ° C dan disepuh lindap pada suhu 500 °C menunjukkan 45% penyahwarnaan dengan kadar tetap k = 8.1 x 10-3 min-1. P yang didop ke dalam TN C-TiO2 didapati mempunyai keadaan pengoksidaan pentavalen yang bakal menggantikan kekisi Ti4+ dan membentuk ikatan Ti-O-P lalu meningkatkan responsif TiO2terhadap cahaya nampak.