RESULTS AND DISCUSSIONCharacterizat

RESULTS AND DISCUSSION
Characterization of titania samples
XRD measurements were performed to identify the crystalline phases synthesized by the nonhydrolytic sol–gel process at 500 °C calcination temperature. The XRD patterns of the as obtained powders, undoped and iron doped TiO2 (0.5, 1 and 2 mol% Fe), are shown in Figure 3 a and b, respectively. As is seen in both figures, the three strongest interplanar distances of anatase (TiO2) appear at 3.51; 1.89 and 1.66 Å (JCPDS 78-2486). The anatase structure is preferred over other polymorphs for photocatalytic applications because of its higher electron mobility, low dielectric constant and lower density. All commonly known polymorphs of titania consist of TiO6 octahedra, which share edges and corners in different manners. The TiO6 octahedron of anatase is slightly distorted [29]. It has to be noticed that iron was not found in the XRD patterns of the investigated samples due to its very low concentrations. The average crystallite size of as prepared undoped TiO2 and iron doped TiO2 (0.5, 1 and 2 mol% Fe) calculated from the broadening of the diffraction line using Sherrer’s equation is about 20 and 12–15 nm, respectively. As is seen from the obtained values, the crystallite size of undoped TiO2 is larger than those of Fe-doped TiO2. Obviously, the Fe-doping leads to decrease of the crystallite sizes. Our results are in good accordance to the results obtained by Yang et al. [30]. However, there are previous studies which reported controversial results concerning the Fe3+ doping effect on the crystallite sizes. For example, Wang et al. [31] claimed that Fe3+ increase the crystallite sizes. Figure 4 presents the infrared spectra of investigated powder samples in the range
1200–400 cm–1. As a more sensitive method, the IR spectroscopy was used to verify the main short range orders of the obtained submicron powders. As is seen from the figure, vibrations of the inorganic building units were recognized only. In the spectrum of all samples (Figure 4) bands in the range 470–420 cm–1 are observed. It is well known and it was also proved in our previous studies, that bands in the absorption range 700–400 cm–1 could be related to the vibrations of TiO6 units [32, 33]. Despite the fact that iron was not detected in the XRD patterns, its presence was registered by IR spectroscopy (bands in the range 680–470 cm–1). The doping of even small amount of iron (0.5 mol%) led to changes in the IR spectra. The absorption intensity of the new bands changes with the iron content. The observed bands in the range 590–510 cm–1 could be assigned to the vibrations of FeO6 structural units, while those above 600 cm–1 may be related to the vibrations of FeO4 polyhedra [34].
The ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectra of different TiO2 powders are illustrated in Figure 5. As is seen from the figure, the increase in Fe3+ content increased the absorbance in the UV spectra. The UV-Vis spectra were used to determine the optical band gap (Eopt) of investigated samples. For undoped TiO2 Eopt was 2.92 eV, while for the other two samples (0.5 and 2 mol%) it was about 2.95 eV. It is known that the band gap value of Degussa P25 is 3.03 eV [35], while for pure anatase is 3.2 eV [36]. Obviously, the band gap energy values of the synthesized undoped and Fe3+ doped TiO2 samples are lower than those pointed out in the literature [35, 36]. According to Wu et al. [36] the narrowing of the band gap can improve the photocatalytic activity under visible light. This could explain our results for the photocatalytic activity of investigated samples. However, more experiments are needed in order to elucidate this fact.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลและการสนทนาคุณสมบัติของตัวอย่างซซีXRD วัดได้ทำการระบุระยะของผลึกที่สังเคราะห์จากกระบวนการโซลเจ nonhydrolytic ที่อุณหภูมิ 500 ° C เผา รูปแบบ XRD ของผงที่ได้รับ undoped และเหล็ก doped TiO2 (0.5, 1 และ 2 โมล% Fe), มีแสดงในรูปที่ 3 และ b ตามลำดับ เท่าที่เห็นในรูปทั้งสอง สามแข็งแกร่ง interplanar ระยะทางของ anatase (TiO2) ปรากฏที่ 3.51 1.89 และ 1.66 Å (JCPDS 78-2486) โครงสร้างของ anatase ได้ต้องผ่าน polymorphs อื่น ๆ สำหรับกระสูงอิเล็กตรอนเคลื่อน คง dielectric ต่ำ และความหนาแน่นต่ำ Polymorphs รู้จักกันทั่วไปทั้งหมดของกรองน้ำแร่ประกอบด้วย octahedra, TiO6 ซึ่งใช้ขอบและมุมในมารยาทที่แตกต่างกัน ทรงแปดหน้า TiO6 ของ anatase จะเพี้ยนเล็กน้อย [29] มันเป็นจะสังเกตเห็นว่า เหล็กไม่พบในรูปแบบ XRD อย่าง investigated เนื่องจากความเข้มข้นที่ต่ำมาก ขนาดเฉลี่ย crystallite ของเตรียมไว้เป็น undoped TiO2 และเหล็ก doped TiO2 (0.5, 1 และ 2 โมล% Fe) คำนวณจากการ broadening ของการเลี้ยวเบนที่ บรรทัดโดยใช้สมการของ Sherrer กำลัง 20 และ 12 – 15 nm ตามลำดับ จะเห็นได้จากค่าได้รับ ขนาด crystallite undoped TiO2 เป็นมากกว่าของ TiO2 Fe doped อย่างชัดเจน เฟโดปปิงค์ลูกค้าเป้าหมายเพื่อลดขนาด crystallite ผลของเรามีดีในผลได้รับโดย Yang et al. [30] อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาก่อนหน้านี้ที่รายงานผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ Fe3 + doping ผลขนาด crystallite แย้ง ตัวอย่าง วัง et al. [31] อ้างเพิ่ม Fe3 + ขนาด crystallite รูปที่ 4 แสดงแรมสเป็คตราอินฟราเรดอย่างผงสอบสวนในช่วง1200-400 เซนติเมตร – 1 เป็นวิธีที่สำคัญมาก ก IR ถูกใช้เพื่อตรวจสอบใบสั่งสั้น ๆ ช่วงหลักของผงระดับซับไมครอนที่ได้รับ เห็นจากตัวเลข สั่นสะเทือนของหน่วยอาคารอนินทรีย์ได้รับรู้เท่านั้น ในสเปกตรัมของวงตัวอย่าง (รูปที่ 4) ทั้งหมดในช่วง 470-420 เซนติเมตร – 1 พบ เป็นที่รู้จัก และมันถูกยังพิสูจน์ในการศึกษาของเราก่อนหน้านี้ ที่วงในการดูดซึมในช่วง 700 – 400 เซนติเมตร – 1 ไม่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของ TiO6 หน่วย [32, 33] แม้ความจริงที่ว่า เหล็กไม่พบในรูปแบบของ XRD สถานะของตนถูกลงทะเบียน โดยก IR (วงในช่วง 680-470 ซม.-1) โดปปิงค์จำนวนเล็กน้อยแม้เหล็ก (0.5 โมล%) นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในแรมสเป็คตรา IR เข้มข้นดูดซึมเปลี่ยนแปลงวงใหม่ด้วยเนื้อหาเหล็ก วงการสังเกตในช่วง cm 590-510-1 สามารถกำหนดการสั่นสะเทือนของหน่วยโครงสร้างของ FeO6 ในขณะที่เหนือ 600 เซนติเมตร – 1 ที่อาจเกี่ยวข้องกับสั่นสะเทือน FeO4 polyhedra [34]สามารถมองเห็นรังสีอัลตราไวโอเลต (UV-Vis) ดูดซึมแรมสเป็คตราของผง TiO2 ที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 5 เห็นจากตัวเลข เพิ่ม Fe3 + เนื้อหาเพิ่ม absorbance ในแรมสเป็คตรา UV แรมสเป็คตรา UV-Vis ถูกใช้เพื่อกำหนดช่องว่างแถบแสง (Eopt) ตัวอย่างการตรวจสอบ สำหรับ undoped TiO2 Eopt มี 2.92 eV ขณะสำหรับตัวอื่น ๆ สองอย่าง (0.5 และ 2 โมล%) ประมาณ 2.95 eV เป็นที่รู้จักกันว่า ค่าช่องว่างวงของกโพ P25 คือ eV 3.03 [35], สำหรับ anatase บริสุทธิ์ 3.2 eV [36] อย่างชัดเจน แถบช่องว่างพลังงานค่าของการสังเคราะห์ undoped และ Fe3 + doped TiO2 ที่ตัวอย่างต่ำกว่าผู้ที่ชี้ให้เห็นในวรรณคดี [35, 36] ตาม Wu et al. [36] การจำกัดให้แคบลงของช่องว่างของวงสามารถปรับปรุงกิจกรรมกระภายใต้แสงที่มองเห็น นี้สามารถอธิบายผลของเราสำหรับกิจกรรมกระตัวอย่างตรวจสอบ อย่างไรก็ตาม การทดลองเพิ่มเติมจะต้อง elucidate ความจริง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลการอภิปรายและลักษณะของไททาเนียมตัวอย่างวัดXRD ได้ดำเนินการในการระบุขั้นตอนผลึกสังเคราะห์โดยกระบวนการ nonhydrolytic โซลเจลที่ 500 ° C อุณหภูมิในการเผา รูปแบบ XRD ของเป็นผงได้รับโคบอลต์และเหล็กเจือ TiO2 (0.5, 1 และ 2 mol% Fe) จะแสดงในรูปที่ 3 และ b ตามลำดับ ในฐานะที่มีให้เห็นในร่างทั้งสามระยะทาง interplanar แข็งแกร่งของแอนาเทส (TiO2) ปรากฏตัวที่ 3.51; 1.89 และ 1.66 Å (JCPDS 78-2486) โครงสร้างแอนาเทสเป็นที่ต้องการมากกว่า polymorphs อื่น ๆ สำหรับการใช้งานเพราะปฏิกิริยาของการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่สูงขึ้นของอิเล็กทริกคงที่ต่ำและความหนาแน่นต่ำ ทั้งหมด polymorphs ที่รู้จักกันทั่วไปของไททาเนียมประกอบด้วย TiO6 octahedra ซึ่งหุ้นขอบและมุมในลักษณะที่แตกต่างกัน แปดด้าน TiO6 ของแอนาเทสจะบิดเบี้ยวเล็กน้อย [29] มันจะต้องมีการสังเกตเห็นเหล็กที่ไม่ได้พบในรูปแบบ XRD ของตัวอย่างการตรวจสอบเนื่องจากความเข้มข้นต่ำมาก ขนาดเฉลี่ยของผลึกเป็นเตรียม TiO2 โคบอลต์และเหล็กเจือ TiO2 (0.5, 1 และ 2 mol% Fe) ที่คำนวณจากการขยายของสายการเลี้ยวเบนโดยใช้สมการ Sherrer คือประมาณ 20 นาโนเมตรและ 12-15 ตามลำดับ เป็นที่เห็นได้จากค่าที่ได้ขนาดผลึกของโคบอลต์ TiO2 มีขนาดใหญ่กว่าของ TiO2 เฟเจือ เห็นได้ชัดว่าเฟยาสลบนำไปสู่การลดลงของขนาดผลึก ผลของเราเป็นไปตามที่ดีที่จะผลที่ได้รับจากยาง et al, [30] แต่มีการศึกษาก่อนหน้าซึ่งรายงานผลการโต้เถียงเกี่ยวกับยาสลบ Fe3 + ผลกระทบต่อขนาดผลึก ยกตัวอย่างเช่นวัง et al, [31] อ้างว่า Fe3 + เพิ่มขนาดผลึก รูปที่ 4 ที่มีการจัดอินฟราเรดสเปกตรัมของผงตัวอย่างการตรวจสอบในช่วง1200-400 ซม-1 เป็นวิธีการที่มีความสำคัญมากขึ้นสเปกโทรสโก IR ถูกใช้ในการตรวจสอบการสั่งซื้อช่วงสั้นหลักของผง submicron ได้ เป็นที่เห็นได้จากตัวเลขการสั่นสะเทือนของหน่วยอาคารนินทรีย์ได้รับการยอมรับเท่านั้น ในสเปกตรัมของตัวอย่างทั้งหมด (รูปที่ 4) วงดนตรีที่อยู่ในช่วง 470-420 ซม-1 จะสังเกตเห็น มันเป็นที่รู้จักกันดีและได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายังอยู่ในการศึกษาก่อนหน้านี้ของเราที่วงดนตรีที่อยู่ในช่วงการดูดซึม 700-400 ซม-1 อาจจะเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของหน่วย TiO6 [32, 33] แม้จะมีความจริงที่ว่าเหล็กไม่ได้ถูกตรวจพบในรูปแบบ XRD ที่ตนได้รับการจดทะเบียนจากสเปคโทร IR (วงดนตรีในช่วง 680-470 ซม-1) ยาสลบของจำนวนเงินขนาดเล็กแม้กระทั่งเหล็ก (0.5 mol%) นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสเปกตรัม IR ความเข้มของการดูดซึมของวงดนตรีใหม่ที่มีการเปลี่ยนแปลงที่มีเนื้อหาเหล็ก วงสังเกตได้ในช่วง 590-510 ซม-1 อาจจะกำหนดให้การสั่นสะเทือนของโครงสร้างหน่วย FeO6 ในขณะที่ผู้ที่อยู่เหนือ 600 ซม-1 อาจจะเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของ FeO4 จีเมื่อ [34]. อัลตราไวโอเลตมองเห็น (รังสียูวี Vis) สเปกตรัมการดูดซึมของผง TiO2 ที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 5 เป็นที่เห็นได้จากตัวเลขที่เพิ่มขึ้นในเนื้อหา Fe3 + เพิ่มการดูดกลืนแสงในสเปกตรัมรังสียูวี สเปกตรัม UV-Vis ถูกนำมาใช้ในการกำหนดช่องว่างแถบแสง (Eopt) ตัวอย่างการตรวจสอบ สำหรับโคบอลต์ TiO2 Eopt 2.92 eV ขณะที่อีกสองตัวอย่าง (0.5 และ 2 mol%) มันเป็นเรื่อง 2.95 eV เป็นที่รู้จักกันว่าค่าช่องว่างแถบของ Degussa P25 คือ 3.03 eV [35] ในขณะที่สำหรับแอนาเทสบริสุทธิ์คือ 3.2 eV [36] เห็นได้ชัดว่าช่องว่างแถบค่าพลังงานของการสังเคราะห์โคบอลต์และ Fe3 + เจือตัวอย่าง TiO2 จะต่ำกว่าผู้ที่ชี้ให้เห็นในวรรณคดี [35, 36] ตามที่วู et al, [36] ลดช่องว่างของวงสามารถปรับปรุงกิจกรรมปฏิกิริยาภายใต้แสงที่มองเห็น นี้สามารถอธิบายได้ว่าผลของเราสำหรับกิจกรรมปฏิกิริยาของกลุ่มตัวอย่างการตรวจสอบ อย่างไรก็ตามการทดลองมากขึ้นมีความจำเป็นในการที่จะอธิบายความเป็นจริงนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลและการอภิปรายลักษณะของไทเทเนีย

ตัวอย่างตรวจวัด ) มีการระบุขั้นตอนสังเคราะห์ผลึกโดยกระบวนการโซลเจล nonhydrolytic – 500 ° C เผาที่อุณหภูมิ การศึกษาเฟสรูปแบบของที่ได้รับผงโลหะในสารประกอบเหล็กเจือ TiO2 ( 0.5 , 1 และ 2 mol % Fe ) ที่แสดงในรูปที่ 3 A และ B ตามลำดับ ตามที่เห็นในรูปสามที่แข็งแกร่ง interplanar ระยะแอนาเทส ( TiO2 ) ปรากฏที่ 3.51 ; 1.89 และ 1.66 กริพเพน ( jcpds 78-2486 ) โครงสร้างแอนาเทสที่ต้องผ่านให้หมดอื่น ๆสำหรับการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนรีเพราะมีอัตราต่ำคงที่ไดอิเล็กทริกและความหนาแน่นต่ำ ทั้งหมดที่รู้จักกันทั่วไปให้หมดของไททาเนียประกอบด้วย octahedra tio6 ,ซึ่งใช้ขอบและมุมในลักษณะที่แตกต่างกัน การ tio6 ทรงแปดหน้าของแอนาเทสเล็กน้อยบิดเบี้ยว [ 29 ] ต้องสังเกตว่า เหล็กที่ไม่พบในรูปแบบของการตรวจสอบวิเคราะห์ตัวอย่าง เนื่องจากมีความเข้มข้นต่ำมาก . ค่าเฉลี่ยของขนาดผลึกของโลหะในสารประกอบ TiO2 และเหล็กที่เตรียมด้วย TiO2 ( 0.5 ,1 และ 2 mol % Fe ) ที่คำนวณได้จากการขยายของเส้นการเลี้ยวเบนโดยใช้สมการเชเรอร์ก็ประมาณ 20 และ 12 – 15 nm ตามลำดับ เท่าที่เห็นจากได้ค่า ขนาดผลึกของโลหะในสารประกอบ TiO2 มีขนาดใหญ่กว่าเหล็กเจือ ) . เห็นได้ชัดว่า การจะนำไปสู่การลดลงของเหล็กที่มีขนาด ผลของเราอยู่ในสอดคล้องกับผลที่ได้จากยาง et al .[ 30 ] อย่างไรก็ตาม มีรายงานผลการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ขัดแย้งเกี่ยวกับ fe3 โด๊ปมีผลต่อผลึกขนาด ตัวอย่างเช่น , Wang et al . [ 31 ] อ้างว่า fe3 เพิ่มผลึกขนาด รูปที่ 4 แสดงอินฟราเรดสเปกตรัมของตรวจสอบตัวอย่างผงอยู่ในช่วง 1 , 200 – 400 ซม.
– 1 เป็นวิธีการที่ละเอียดอ่อนมากขึ้นอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี คือ ใช้ในการตรวจสอบช่วงสั้นหลักสั่งนำผงเปลี่ยนแปลง . เท่าที่เห็นจากรูป การสั่นสะเทือนของอาคารหน่วย และได้รับการยอมรับเท่านั้น ในสเปกตรัมของกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด ( รูปที่ 4 ) วงดนตรีในช่วง 470 – 420 ซม. และ 1 ตามลำดับ มันเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดี และมันก็พิสูจน์ในการเรียนของเราก่อนหน้านี้ที่วงดนตรีในการดูดซึมช่วง 700 – 400 ซม. - 1 อาจจะเกี่ยวข้องกับแรงสั่นสะเทือนของ tio6 หน่วย [ 32 , 33 ) แม้จะมีความจริงที่ว่าเหล็กไม่พบในวิเคราะห์รูปแบบ ตนถูกลงทะเบียน โดย IR spectroscopy ( วงดนตรีในช่วง 680 – 470 เซนติเมตร ( 1 ) เติมขนาดเล็กแม้ปริมาณเหล็ก ( 0.5 โมล % ) ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใน IR spectra .การเปลี่ยนแปลงความเข้มของวงดนตรีใหม่กับปริมาณเหล็ก และวงดนตรีในช่วง 590 – 510 ซม. – 1 อาจจะมอบหมายให้หน่วย feo6 การสั่นสะเทือนของโครงสร้างในขณะที่ผู้เหนือ 600 ซม. - 1 อาจจะเกี่ยวข้องกับแรงสั่นสะเทือนของ feo4 ทรงหลายหน้า [ 34 ] .
รังสีอัลตราไวโอเลต ( UV VIS ) มองเห็นสเปกตรัมการดูดกลืนของผง TiO2 ที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 5เท่าที่เห็นจากรูป , เพิ่ม fe3 เนื้อหาเพิ่มการดูดกลืนแสงในช่วง UV . UV VIS spectra ใช้กำหนดช่องว่างแถบแสง ( eopt ) ตรวจสอบตัวอย่าง สำหรับโลหะในสารประกอบ TiO2 eopt คือ 2.92 EV ในขณะที่อีกสองตัวอย่าง ( 0.5 และ 2 mol % ) ก็ประมาณ 2.95 EV มันเป็นที่รู้จักกันว่าช่องว่างแถบค่าของเดกัสซ่า p25 เป็น 3.03 EV [ 3 ] ในขณะที่บริสุทธิ์ anatase คือ 32 EV [ 36 ] เห็นได้ชัดว่า ค่าช่องว่างแถบพลังงานของโลหะในสารประกอบสังเคราะห์และเจือ fe3 ตัวอย่าง ) ต่ำกว่าชี้ให้เห็นในวรรณคดี [ 35 , 36 ) ตาม Wu et al . [ 36 ] ให้ช่องว่างแถบสามารถปรับปรุงความว่องไวภายใต้แสงที่มองเห็น . นี้สามารถอธิบายผลของเราสำหรับความว่องไวของตรวจสอบตัวอย่าง อย่างไรก็ตามการทดลองเพิ่มเติมจะใช้เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงนี้