(۳-۱۴)
A=ε × b × C
در این رابطه A میزان جذب نمونه، ε ضریب جذب مولی[۵۹] ماده جاذب (lit.mol-1.cm-1 )، b فاصلهای که نور در ماده میپیماید (cm) و C غلظت مادهی جاذب در ماده (mol.lit-1) است. معمولا b و ε اعداد ثابتی هستند و میتوان آنها را به صورت یک ثابت کلی در نظر گرفت و معادله ۳-۱۵ را اینگونه بازنویسی کرد:
(۳-۱۵)
A= m × C
باتوجه به این رابطه مشاهده میشود که مقدار جذب و غلظت یک رابطهی خطی دارند که با محاسبه مقدار ثابت m این دو متغیر به هم تبدیل میشوند [۹۰].
با استناد به قانون بیر-لامبرت که بیان کنندهی رابطهی خطی بین میزان جذب و تغییر غلظت مادهی جاذب است و باتوجه به اطلاعات بدست آمده از بیشینهی پیکهای جذب، درصد تجزیه شدن آلاینده با بهره گرفتن از رابطه ۳-۱۶ محاسبه شده است [۱۰۸].
(۳-۱۶)
d(%) = (1- At/A0) × ۱۰۰
در این رابطه، A0 جذب اولیه محلول آلاینده بدون تابش UV-Vis در لحظه tirr = ۰، At مقدار جذب محلول آلاینده بعد از زمانهای تابش معین میباشد. برای بدست آوردن At، از داده های اسپکتروفتومتری استفاده شده است.
۳-۶-۹-۲ نحوه انجام آزمایش فتوکاتالیستی
در این پژوهش، جهت بررسی واکنش تخریب متیلن بلو و بررسی آزمون فتوکاتالیستی، محلول آبی MB با غلظت ppm (mg/L)5 تهیه گردید. برای تعیین میزان جذب مقدار ۰۱/۰ گرم از پودر در محلول حاصل ریخته شد. و میزان جذب نور بعد از یک ساعت تابش تحت نور مرئی در طول موج nm660 [109] (ماکزیمم جذب MB) توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد. لازم به ذکر است برای جداسازی ذرات فتوکاتالیست از سانتریفیوژ با ۶۰۰۰ دور بر دقیقه و به مدت ۱۵ دقیقه استفاده شد. از نمونههای حاصل طیفسنجی در محدوده مرئی بهعمل آمد. قانون بیر لامبرت رابطه بین غلظت و شدت جذب را تعیین می کند. باتوجه به اینکه نتایج حاصل از اسپکتروفتومتر به صورت منحنیهای میزان جذب[۶۰]- طول موج (Abs-?) میباشد، بنابراین میزان جذب توسط اسپکتروفتومتر اندازه گیری و بیان می شود، مدت زمان تابش نور می تواند متغیر باشد. در این آزمایش مدت زمان مورد نظر برای تخریب آلاینده رنگی ۱ ساعت در نظر گرفته شده است. همچنین تغییرات طیف جذب آلاینده در طی فرایند تخریب نیز در بازههای ۱۲۰، ۱۰۰، ۸۰، ۶۰، ۴۰، ۲۰ دقیقه بعد از شروع تابش سنجیده شد.
فصل چهارم
نتایج و بحث
در این فصل به بررسی نتایج آزمایشهای انجام شده بر روی نمونههای تحقیقاتی و بحث درباره آنها پرداخته شده است. نتایج مربوط به پارامترهای موثر در تهیه نانو ذرات، همچنین تاثیر افزودنیهای Sn و Ce به طور مشروح مورد مطالعه قرار گرفته است.
۴-۱ نتایج حاصل از تهیه سل
شکل ۴-۱ مربوط به اندازه و توزیع اندازه ذرات در سل تیتانیا، و سل تیتانیا همراه با دوپنت قلع و سریم
میباشد. همانگونه که در شکل مشاهده می شود هر دو سل با یک توزیع اندازه ذرات باریک پایدار بودند. با بهره گرفتن از تست DLS قطر هیدرودینامیکی تیتانیا و تیتانیا همراه با دوپنت قلع و سریم در سلها اندازه گیری شده است. اندازه گیری در DLS به چگونگی نفوذ ذره درون مایع بستگی دارد. به طوری که اگر ذرات بزرگ باشند، حرکت آنها کندتر بوده و شدت نور پخش شده به آهستگی نوسان می کند و اگر ذرات کوچکتر باشند سریعتر حرکت کرده و بهسرعت نوسان می کنند. لازم به ذکر است زمان پیرسازی برای تمامی سلهای مورد استفاده ۲۴ ساعت در نظر گرفته شد ولی به دلیل در دسترس نبودن دستگاه DLS گزارش آن برای سل با ماندگاری ۱ هفته آورده شده است. در جدول ۴-۱ خواص فیزیکی سلهای مورد استفاده گزارش شده است. تمامی سلهای بدست آمده از پایداری مناسب (بیشتر از ۲۰ روز) برخوردار بوده اند. با این وجود همانگونه که مشاهده می شود هر دو سل با توزیع اندازه ذرات باریک، در محدوده میانگین اندازه ذرات بین nm 18-13 پایدار بودند. از اینرو میتوان نتیجه گرفت اتیل استواستات بهعنوان عامل پایدار کننده در تهیه سل نقش خود را
بهخوبی ایفا کرده است.
ب
الف
شکل۴-۱: تابع توزیع اندازه ذرات سل الف) تیتانیا خالص ب) تیتانیا همراه با دوپنت سریم و قلع.
جدول۴-۱: خواص فیزیکی و پارامترهای سلهای مورد استفاده.
کد نمونه
توزیع اندازه ذرات
(nm)
میانگین اندازه ذرات