سید مهدی سجادی

در این پژوهش، فوتوکاتالیست های اکسید روی دوپ‌شده با سریم (0 الی ۵ % وزنی) با روش سنتز سبز تهیه شدند. فوتوکالیست ها به منظور تصفیه آب از آلاینده های رنگی متیلن بلو و رودامین بی، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان داد که افزودن ۳ % وزنی سریم (ZnCe3) موجب بهبود ساختار کریستالی، کاهش اندازه ذرات و توزیع یکنواخت‌تر آن‌ها شد، اما افزایش سریم به ۵ % باعث تشکیل فاز CeO₂، کلوخه شدن و توزیع ناهمگن گردید. فوتوکاتالیست ZnCe3 توانست در ۱۸۰ دقیقه تحت نور هالوژن ۴۰۰ وات، 83/6 % متیلن بلو و 82/5 % رودامین بی را تجزیه کند. در ادامه ZnCe3 با مقادیر مختلف از نقره (2، 4 و 6 % وزنی) دوپ شد و خواص ساختاری و عملکرد فوتوکاتالیستی آن ها مقایسه گردید. افزودن ۴ % وزنی نقره (ZCAg4) به ZnO-CeO₂ موجب بهینه سازی عملکرد فوتوکاتالیستی شده و تجزیه متیلن بلو و رودامین بی را به ترتیب به 96/3 و 95/1 % افزایش داد. این بهبود به دلیل کاهش اندازه ذرات، توزیع یکنواخت، گاف انرژی کمتر و کاهش نرخ بازترکیب الکترون-حفره بود. در مقابل افزایش مقدار نقره به ۶ % وزنی (ZCAg6) به دلیل افزایش گاف انرژی، بازترکیب بالاتر و توزیع ناهمگن، منجر به کاهش عملکرد شد. همچنین استفاده از روش سنتز سبز، با بهره‌گیری از عصاره‌های گیاهی به‌عنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده، کاهش مصرف مواد شیمیایی مضر و کنترل بهتر اندازه و مورفولوژی نانوذرات، نقش مؤثری در بهبود عملکرد داشت. در مجموع می توان گفت که، فوتوکاتالیست ZCAg4 با ترکیب بهینه سریم و نقره و بهره‌گیری از سنتز سبز، گزینه‌ای نویدبخش برای تصفیه آب محسوب می‌شود.