بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی توسط پلاسمای فشار اتمسفری غیرحرارتی ‏

در این تحقیق، از پلاسما به عنوان یک روش ساده، خیلی سریع با مصرف انرژی پایین و کارامد برای اصلاح نانوذارت اکسید روی به منظور بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی آنها استفاده شده است. اکسید روی از جمله فوتوکاتالیست های موثر در از بین بردن آلاینده های رنگزای آلی به شمار می آید. هدف از اصلاح فوتوکاتالیست اکسید روی، کاهش گاف باند و در نتیجه افزایش عملکرد فوتوکاتالیستی آن در محدوده نور مریی است. برای تهیه نانوذرات اکسید روی آلاییده شده با نیتروژن (N doped-ZnO)، نانوذرات اکسید روی در محلول ملامین به عنوان پیش ماده نیتروژن به صورت تعلیق درآمده و سپس تحت تیمار پلاسمای غیر حرارتی فشار اتمسفری قرار گرفتند. غلظت های متفاوتی از محلول ملامین و زمان های مختلفی از پلاسما برای انجام بهینه فرایند آلاییدن نیتروژن به ساختار اکسید روی در نظر گرفته شدند. خصوصیات فوتوکاتالیست اکسید روی خالص و اکسید روی آلاییده شده با نیتروژن توسط تحلیل های XRD، FESEM، EDX، BET، DRS و PL مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون فعالیت فوتوکاتالیستی توسط نانوذرات اکسید روی خالص و نمونه های تیمار شده با پلاسما در تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده رنگزای متیلن بلو انجام شد. میزان تخریب متیلن بلو توسط اکسید روی خالص، 7/71 درصد به دست آمد. با اعمال پلاسما به مدت 5 دقیقه به نانوذرات اکسید روی با غلظت 500 میلی گرم بر لیتر از محلول ملامین، بازده حذف به 90 درصد افزایش یافت. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده می شود که اعمال پلاسما موفق به انجام فرایند آلاییدن نیتروژن به ساختار اکسید روی و باعث بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی آن شده است.