تحضير محفَّز ضوئي نانوي من TiO2 وتطعيمه بالفضة على ركيزة من الستانلس ستيلAg-TiO2/SS304 وتطبيقه لإزالة الصباغAcid Red131 بتقانة الحفز الكهرضوئي

الملخص

هدفت الجهود البحثيَّة لإيجاد تقانة فعَّالة لإزالة الملوِّثات من المياه، أهمها تقانة الحفز الكهرضوئي (PEC) والتي تعتبر تقانة واعدة لإزالة مجموعة واسعة من الملوِّثات (العضويِّة- اللَّاعضويِّة- البيولوجيِّة)، كما وتلعب دوراً فعَّالاً بخفض تركيز غاز CO₂، وبإنتاج الكهرباء، وتوليد الهيدروجين من تفكُّك الماء، أُنجز في هذا البحث اصطناع محفَّزات ضوئيِّة نانويِّة من TiO₂، وأيضاً محفَّزات

ضوئيِّة نانويِّة مطعَّمة بالفضة (Ag-TiO₂) بنسب وزنيِّة مئويِّة مختلفة بطريقة الـسول جل ((Sol-Gel على الزجاج لخفض قيمة الفجوة الطاقيِّة، ووصفت المحفَّزات الضوئيِّة المحضَّرة ضوئيِّاً بمطيافية الامتصاص الجزيئي برسم أطياف الامتصاص والانعكاس بالـ UV، كما وصِّفت مورفولوجياً باستعمال مجهر القُّوة الذريِّة AFM، واختيرت النِّسبة الوزنيِّة الأفضل من الفضة، ووصِّفت بالـ FT-IR.

واستخدم الستانلس ستيل SS₃₀₄ كركيزة لتثبيت المحفَّز المحضَّر لتحضير كل من الأنود الضوئي غير المطعَّمTiO₂/SS₃₀₄ ، والأنود الضوئي المطعَّم Ag-TiO₂/SS₃₀₄، وذلك لوفرته وتكلفته المنخفضة. قُدِّرت كفاءة الحفزالكهرضوئي للأنود الضوئي المحضر تحت أشعة الـ UV، بدراسة تدرُّك الصِّباغ (Acid red 131) كونه ملوِّث عضوي نموذجي، حيث أعطى الأنود المطعَّم نسبة إزالة أعلى مقارنة بالأنود غير المطعَّم، وتبين نتائج الدِّراسة التي أجريناها أن حركيِّة تفاعل التَّدرُّك الحفزالكهرضوئي للصِّباغ المدروس (Acid red 131) بالأنوديين المحضَّريين من المرتبة الأولى، فكانت قيمة ثابت سرعة تدرُّك الصِّباغ باستخدام الأنود المطعَّم أعلى منها باستخدام الأنود غير المطعَّم.