سنتز و شناسایی نانومیله‌های کبالت فریت دوپ شده با مس و بررسی عملکرد فوتوکاتالیزگری آن برای حذف رنگ‌های آبی متیلن و نارنجی متیل از آب

نانومواد

دوره 13، شماره 48، دی 1400، صفحه 229-236   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

فاطمه گنجعلی؛ محبوبه ربانی^*

دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، کد پستی 13114-16846، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، برای اولین بار نانومیله‌های Cu/CoFe₂O₄ با نسبت Cu:Co 8/0 :2/0 به روش ساده هم‌رسوبی در حضور پلی وینیل الکل سنتز شد و خواص مختلف آن مانند مورفولوژی، ساختار، خواص مغناطیسی، خواص نوری، فعالیت‌های جذب و فوتوکاتالیزگری برای حذف رنگ‌های آبی متیلن و نارنجی متیل از آب و فعالیت ضدباکتریایی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از تکنیک‌های مختلفی نظیر طیف‌بینی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی، طیف‌بینی پراکندگی انرژی، طیف‌بینی بازتابی نفوذی پرتو فرابنفش، طیف‌بینی مرئی- فرابنفش و مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که روش ساده هم‌رسوبی منجر به تشکیل مورفولوژی نانومیله‌ای Cu/CoFe₂O₄ با اشباع مغناطیسی مناسب شده است. نتایج حاکی از آن بود که نانومیله‌های مغناطیسی راندمان فوتوتخریب بالاتری را برای آبی متیلن نسبت به نارنجی متیل نشان می‌دهد. میزان جذب برای آبی متیلن: 36/28 % و میزان تخریب تحت نور لامپ LED: 14/75 % بود. به منظور بررسی خاصیت ضدباکتریایی تماسی نانوذرات پوشش‌دهی شده روی کاغذ صافی در برابر باکتری E.coli از روش اصلاح شده Kirby-Bauer استفاده شد. نتایج تست ضدباکتریایی پس از 24 ساعت انکوباسیون برای نانومیله‌ها منطقه مهار حدود mm 9 را نشان می‌دهد. با توجه به روش سنتز آسان هم‌رسوبی برای تولید نانومیله‌های Cu/CoFe₂O₄ این روش می‌تواند نماینده مناسبی برای تولید نانومواد مغناطیسی برای حذف آلاینده‌های آلی از آب باشد.

کلیدواژه‌ها

فریت؛ مورفولوژی؛ خواص نوری؛ فعالیت ضدباکتریایی؛ فعالیت فوتوکاتالیزگری

مراجع

• B. Kale, S.B. Somvanshi, M. Sarnaik, S. More, S. Shukla, K. Jadhav, AIP Conference Proceedings, AIP Publishing LLC, 2018, 030193.
• Raju, N. Murali, M. Prasad, B. Suresh, D.A. Babu, M.G. Kiran, A. Ramakrishna, M.T. Wegayehu, B.K. Babu, Materials Science for Energy Technologies, 2, 2019, 78.
• Stein, M. Bezerra, G. Holanda, J. Andre-Filho, P. Morais, AIP Advances, 8, 2018, 056303.
• Venturini, A.M. Tonelli, T.B. Wermuth, R.Y.S. Zampiva, S. Arcaro, A.D.C. Viegas, C.P. Bergmann, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 482, 2019, 1.
• Kalam, A.G. Al-Sehemi, M. Assiri, G. Du, T. Ahmad, I. Ahmad, M. Pannipara, Results in Physics, 8, 2018, 1046.
• V. Sankar, S. Shanmugapriya, S. Surendran, S.C. Jun, R.K. Selvan, Journal of colloid and interface science, 513, 2018, 480
• Mahdikhah, A. Ataie, A. Babaei, S. Sheibani, C.W. Ow-Yang, S.K. Abkenar, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 134, 2019, 286.
• S. Yadav, I. Kuritka, J. Vilcakova, J. Havlica, L. Kalina, P. Urbánek, M. Machovsky, D. Skoda, M. Masar, M. Holek, Ultrasonics Sonochemistry, 40, 2018, 773.
• Mazrouei, A. Saidi, Materials Chemistry and Physics, 209, 2018, 152.
• Zhang, Z. Nan, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 139, 2020, 217.
• Anupama, V. Kumaran, B. Sahoo, Soft Matter, 14, 2018, 5407.
• Yuan, X. Cheng, M. Wang, Y. Ni, Electrochimica Acta, 324, 2019, 134883.
• Huang, L. Chen, S. Wang, P. Kang, X. Chen, Z. Guo, X.-J. Huang, Trends in Analytical Chemistry, 119, 2019, 115636.
• Lavorato, M. Alzamora, C. Contreras, G. Burlandy, F.J. Litterst, E. Baggio-Saitovitch, Particle & Particle Systems Characterization, 36, 2019, 1900061.
• Arimi, L. Megatif, L.I. Granone, R. Dillert, D.W. Bahnemann, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 366 ,2018, 118.
• Malakootian, A. Nasiri, M. Amiri Gharaghani, Chemical Engineering Communications, 207, 2020, 56.
• Mallakpour, F. Motirasoul, Progress in Organic Coatings, 103, 2017, 135.
• Abou Hammad, M. Abd El-Aziz, M. Hasanin, S. Kamel, Carbohydrate Polymers, 216, 2019, 54.
• C. Farinas, R. Moreno, A. Perez, M. García, M. García-Hernández, M. Salvador, A. Borrell, Journal of the European Ceramic Society, 38, 2018, 2360.
• Makula, M. Pacia, W. Macyk, ACS Publications, 2018.
• D. Andhare, S.R. Patade, J.S. Kounsalye, K. Jadhav, Physica B: Condensed Matter, 583, 2020, 412051.
• Jelokhani, S. Sheibani, A. Ataie, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 403, 2020, 112867.
• Selvamani, G. Krishnamoorthy, M. Ramadoss, P.K. Sivakumar, M. Settu, S. Ranganathan, N. Vengidusamy, Materials Science and Engineering: C, 60, 2016, 109.
• L. Baynosa, A.H. Mady, D.R. Kumar, M.S. Sayed, D. Tuma, J.J. Shim, Journal of Colloid and Interface Science, 561, 2020, 459.
• Yousefi-Mohammadi, M. Movahedi, H. Salavati, Surfaces and Interfaces, 11, 2018, 91.
• Haw, W. Chiu, S.A. Rahman, P. Khiew, S. Radiman, R.A. Shukor, M.A.A. Hamid, N. Ghazali, New Journal of Chemistry, 40, 2016, 1124.
• A. Kudhier, R.S. Sabry, Y.K. Al-Haidarie, Materials Science in Semiconductor Processing, 73, 2018, 35.
• Zachanowicz, J. Piglowski, A. Ziecina, K. Rogacki, B. Poźniak, M. Tikhomirov, M. Marędziak, K. Marycz, J. Kisala, Materials Chemistry and Physics, 217, 2018, 553.
• M. Naik, H.B. Naik, G. Nagaraju, M. Vinuth, K. Vinu, R. Viswanath, Nano-Structures & Nano-Objects, 19, 2019, 100322.
• S. Majoumouo, M.B. Tincho, M. Mbekou, F.F. Boyom, International Journal of Nanomedicine, 14, 2019, 9031.