بررسی خواص بلوری و اپتیکی نانوذرات TiO2آلائیده با اتم های سریم تهیه شده با روش شیمیایی سل ژل

آلاییدن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) با فلزات واسطه می تواند خواص فیزیکی آن را تغییر دهد. در این تحقیق نانوذرات خالص TiO2 و ناخالص Ce-doped TiO2 با درصد مولی %20 با استفاده از تتراتیتانیم ایزوپروپوکساید (TTIP) به عنوان ماده پایه و نیترات سریم به عنوان ماده ناخالصی، ساخته شدند. ساختار نمونه ها توسط آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) مورد ارزیابی قرار گرفت. اندازه نانوذرات با وجود ناخالصی Ce، کاهش نشان داد و ساختار کریستالی آن ها تتراگونال در فاز آناتاز تشخیص داده شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، یکنواختی نانوذرات را نشان داد. نتایج آنالیز TEM نشان داد که نانوذرات با ناخالصی %20 بصورت شبه کروی در اندازه 37 نانومتر تشکیل می شوند. سپس با آنالیزهای اپتیکی طیف بازتاب پخشی (DRS)، نشان داده شد که نوار ممنوع انرژی برای نانوذرات با ناخالصی سریم تا 01/2 الکترون ولت کاهش می یابد. همچنین نتایج آنالیز فتولومینسانس (PL) نشان داد که با افزایش ناخالصی از شدت فتولومینسانس کاسته می شود که این باعث کاهش باز ترکیب زوج الکترون- حفره و افزایش فعالیت فتوکاتالیستی در نانوذرات آلیاژی Ce-doped TiO2 می شود.