مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 31 4 2020 09 22 Effects of Iron and Graphene Oxide on the Photocatalytic activity of Titanium Dioxide for Methylene Blue Degradation بررسی تأثیر استفاده از آهن و گرافن اکسید بر فعالیت فتوکاتالیستی تیتانیم‌دی‌اکسید به‌منظور تخریب ماده رنگزای متیلن آبی 40 56 103923 10.22093/wwj.2019.188383.2879 FA لیلا زادمهر دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران شیوا سالم دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2019 06 01 Among the photocatalysts, Titanium dioxide (TiO₂) is mostly used for wastewater treatment. Nevertheless, large band gap, rapid recombination of electron–hole along with difficult separation process limits TiO₂ applications in industrial scale. In this study, the photocatalytic activity and separation of TiO₂ were improved by combined application of Fe₃O₄ and graphene oxide. X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (FESEM), and magnetization measurement (VSM) was utilized to characterize the sample and the photocatalytic degradation of methylene blue under visible light irradiation was evaluated by UV-vis spectrophotometer. The results indicate the successful preparation of purified TiO₂/Fe₃O₄/GO nanocomposite by a two-step sol gel-hydrothermal method. The enhanced photocatalytic activity of nanocomposite is attributed to the simultaneous application of iron oxide and graphene oxide. The maximum photocatalytic decoloration (90%) is achieved within 80 min under lamp irradiation. The superparamagnetism of nanocomposites provided a convenient route for separation of the catalyst from the reaction mixture by an external magnet. <strong>تیتانیم‌دی‌اکسید از جمله فتوکاتالیست‌هایی است که به‌دلیل خواص منحصر به‌فرد، بیشترین کاربرد را در فرایندهای تصفیه پساب‌های صنعتی دارد. گاف انرژی بالا، بازترکیب الکترون-حفره و عدم قابلیت جداسازی پودر از فاضلاب تصفیه ‌شده از جمله موانع گسترش استفاده از </strong><strong>TiO₂</strong><strong> در مقیاس صنعتی است. در پژوهش حاضر از </strong><strong>Fe₃O₄</strong><strong> و گرافن اکسید به‌منظور جداسازی و بهبود خواص فتوکاتالیستی </strong><strong>TiO₂</strong><strong> استفاده شد. مشخصه‌یابی نمونه‌ها با استفاده از پراش اشعه ایکس، طیف‌سنج فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه مغناطیس‌سنج انجام ‌شد و عملکرد فتوکاتالیستی کامپوزیت‌ها در حذف متیلن آبی تحت تابش نور مرئی توسط روش اسپکتروفتومتری </strong><strong>UV-vis</strong><strong> ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان دهنده سنتز موفق نانوکامپوزیت </strong><strong>TiO₂/Fe₃O₄/GO</strong><strong> با استفاده از روش دو مرحله‌ای سل ژل- هیدروترمال با خلوص بالا است. استفاده همزمان از </strong><strong>GO</strong><strong> و </strong><strong>Fe₃O₄</strong><strong> فعالیت فتوکاتالیستی را به‌صورت قابل توجهی بهبود می‌بخشد به‌طوری که در مدت 80 دقیقه پرتودهی، امکان دستیابی به تخریب 90 درصد از ماده رنگزا امکان‌پذیر می‌شود. به‌دلیل خواص سوپرپارامغناطیسی محصول سنتز شده، نانوکامپوزیت پس از انجام عملیات تخریب به‌راحتی با استفاده از میدان مغناطیسی قابل جداسازی است.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_103923_d0d03a13c40c85f12286988d4bf03271.pdf