Abstract
In this study, we investigate the potential use of TiO2@SiO2 and ZnO@SiO2 core/shell nanoparticles (NPs) as effective UV shielding agent. In the typical synthesis, SiO2 was coated over different types of TiO2 (anatase and rutile) and ZnO by sol-gel method. The synthesized TiO2@SiO2 and ZnO@SiO2 NPs were characterized by UV-Vis, XRD, SEM and TEM. The UV-vis absorbance and transmittance spectra of core@shell NPs showed an efficient blocking effect in the UV region and more than 90% transmittance in the visible region. XRD and SAED studies confirmed the formation of amorphous SiO2 coated over the TiO2 and ZnO NPs. The FESEM and TEM images shows that coating of SiO2 over the surface of anatase, rutile TiO2 and ZnO NPs resulted in the increase in particle size by ~30 nm. In order to study the UV light shielding capability of the samples, photocatalytic degradation of methylene blue dye on TiO2@SiO2 and ZnO@SiO2 NPs was performed. Photocatalytic activity for both types of TiO2 NPs was partially suppressed. In comparison, the photocatalytic activity of ZnO almost vanished after the SiO2 coatin
چکیده
در این مطالعه، امکان استفاده از نانوذرات پوسته- مغزی TiO2@SiO2 و ZnO@SiO2 به عنوان عوامل محافظ در برابر تابش UV بررسی شد. SiO2 با استفاده از روش سُل- ژل روی انواع مختلف TiO2 (آناتاز و روتایل) و ZnO پوشش داده شد. خصوصیات نانوذرات سنتز شدة TiO2@SiO2 و ZnO@SiO2 با استفاده از طیفسنجی UV- مرئی، XRD، SEM و TEM تعیین شد. طیف های UV- مرئی جذبی و عبوری نانوذرات پوسته- مغزی اثر بازدارندگی عالی در برابر تابش UV و بیش از %90 عبور در محدوده مرئی را نشان داد. مطالعات XRD و SAED تشکیل پوشش SiO2 آمورف روی نانوذرات TiO2 و ZnO را تأیید کرد. تصاویر FESEM و TEM نشان داد که پوشش SiO2 روی نانوذرات باعث افزایش اندازه آنها تا حدود nm 30 شده است. به منظور بررسی قابلیت حفاظت در برابر UV نمونه ها، تجزیه فتوکاتالیستی رنگینة Methylene Blue روی نانوذرات TiO2@SiO2 و ZnO@SiO2 انجام شد. فعالیت فتوکاتالیستی هر دو نوع نانوذرات TiO2 تا حدودی کاهش داشت. با این حال، فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات ZnO بعد از پوشش دهی با SiO2 بطور کامل از بین رفت.
1-مقدمه
در سال های اخیر، افزایش نگرانی در مورد میزان تابش UV دریافتی از نور خورشید باعث افزایش تعداد مطالعات انجام شده در مورد بازدارندگی تابش UV و دیگر امواج خطرناک شده است [1-3]. یک افزایش نسبتاً کم در تابش UV اثر قابل توجهی روی پوست و چشم انسان، زیست کرُه، و تولید اُزُن در سطح زمین دارد. بنابراین، توسعة مواد جایگزین و شفاف محافظ در برابر تابش UV که برای استفاده در پنجره ها، لنزها، یا عینک ها و ... مناسب باشند ضروری است [2-4].برخی اکسیدهای فلزی به عنوان جاذبهای UV عالی در منسوجات مورد استفاده در فضاهای خارجی و محصولات آرایشی بکار گرفته شده اند ...