سنتز و بررسی تاثیر نوع پیش ماده بر خصوصیات ساختاری هماتیت با استفاده از لایه نشانی شیمیایی بخار برای کاربردهای فوتوالکتروشیمیایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 استادیار، گروه نانوزیست فناوری، دانشکده زیست فناوری، دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین، آمل، ایران

3 دکترا، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

فناوری فوتوکاتالیستی شکافتگی آب یکی از روش‌های نوینی است که از پتانسیل بالایی برای تولید هیدروژن برخوردار است. در این کار پژوهشی روش لایه نشانی شیمیایی بخار برای سنتز هماتیت بر بستر FTO، به عنوان فوتوآند سلول فوتوالکتروشیمیایی به کار گرفته شد. برای تعیین نوع ساختار و بررسی مورفولوژی ساختارهای سنتز شده از طیف پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس استفاده شد که به خوبی سنتز اکسید آهن گونه هماتیت را بر بستر FTO تایید کردند. در مرحله سنتز هماتیت مشخص شد که مراحل پیش شستشو، حضور ماده TEOS و مقدار آن، در یکنواختی و ضخامت لایه‌نشانی و نوع پیش ماده‌ی آهنی مورد استفاده درنوع ساختار و مورفولوژی هماتیت سنتز شده بر FTO ، تاثیر بسزایی دارند. با استفاده از فروسن ساختارهای هرمی شکل هماتیت با ضخامت بهینه با مقدار 2 میلی لیتر TEOS بدست آمد و برای پنتاکربونیل آهن ساختارهای گل کلمی شکل در نسبت بهینه پنتاکربونیل آهن (ml 1) به TEOS (ml 5/0) 2: 1 حاصل شد. نتایج بررسی کارآرایی فوتوآندی هماتیت سنتز شده بر بستر FTO مشخص که مقدار ضخامت هماتیت سنتز شده و نوع مورفولوژی ساختار هماتیت نقش ویژه‌ای در میزان جریان فوتونی دارند و ماکزیمم چگالی جریان فوتونی برای ساختارگل کلمی شکل هماتیت سنتز شده mA/cm2 42/1 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها