Synthesis of Bimetallic Au–Pt / TiO2 Catalysts as an Efficient Catalyst for the Photodegradation of Crystal Violet Dye

العامل المساعد ذهب- بلاتين/ ثاني اوكسيد التيتانيوم تم تحضيره بطريقتين هما طريقة تراكم الجل وطريقة النقع .ان العوامل المساعدة المحضرة تم ترسيبها تحت درجة 400 درجة مئوية واختزلت تحت ظروف متشابهة وتم تشخيصها باستخدام عدد من التقنيات ومنها مطيافية الالكترون الانتقالية ومطيافية تشتت الطاقة. ان استخدام مواد البريكاسا العنقودية ثنائية المعدن ولدت عوامل مساعدة غير منتظمة الشكل وقطر الدقيقة المتكونة صغير جدا تصل الى 2.5 نانومتر. تم اختبار العوامل المساعدة المحضرة كعوامل مساعدة ضوئية في تفاعلات التحلل الضوئي لصبغة الكرستال البنفسجية وتم تحديد كمية العامل المساعد المثلى المستخدمة في تفاعلات التحلل الضوئي وكانت 0.05غم من العامل المساعد المحضر بطريقة التراكم الجل في حين كانت 0.07 غم من العامل المساعد المحضر بطريقة النقع. كما تم دراسة تاثير الدالة الحامضية على وسط التفاعل ووجد ان دالة الحامضية 10 هي افضل وسط لتفاعلات التحلل الضوئي لصبغة الكرستال البنفسجية. كما تم دراسة تاثير درجة الحرارة على عملية التجزئة الضوئية للصبغة ومناقشة النتائج المستحصلة ففي حالة زيادة درجة الحرارة وباستخدام معادلة ارينيوس تم الحصول على طاقة التنشيط للتفاعل وكانت قيمتها قليلة جدا (طاقة التنشيط = 22 كيلو جول / مول) مما يؤكد عدم اعتمادية التفاعل على درجة الحرارة. ومن قيم ثابت معدل السرعة وطاقة التنشيط المستحصلة من تطبيق معادلة ارينيوس تم حساب قيم الدوال الثرموداينميكية (الانثالبي ، الانتروبي والطاقة الحرة لكيبس) وقد بينت النتائج ان التفاعل ماص للحرارة حيث ان قيم الانثالبي كانت موجبة وان قيم الطاقة الحرة لكيبس الموجبة تشير الى ان التفاعل غير تلقائي. الا ان الاستمرار في زيادة درجة الحرارة يؤدي الى التقليل من التحلل الضوئي لصبغة الكرستال البنفسجية وهذا يعزو الى تاثير درجة الحرارة على عملية امتزاز الصبغة على سطح العامل المساعد حيث ان ارتفاع درجات الحرارة يحدد عملية الامتزاز . Bimetallic Au –Pt catalysts supporting TiO2 were synthesised using two methods; sol immobilization and impregnation methods. The prepared catalyst underwent a thermal treatment process at 400◦ C, while the reduction reaction under the same condition was done and the obtained catalysts were identified with transmission electron microscopy (TEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS). It has been found that the prepared catalysts have a dimension around 2.5 nm and the particles have uniform orders leading to high dispersion of platinum molecules .The prepared catalysts have been examined as efficient photocatalysts to degrade the Crystal violet dye under UV-light. The optimum values of Bimetallic Au –Pt catalysts supporting TiO2 have been found (0.05g of the catalyst prepared in sol immobilization method, 0.07 g of the synthesised in impregnation procedure. The impact of pH on the degradation reaction was tested; it has been found that pH 10 is the best media for the reaction. The effect of temperature has been discussed when various temperatures were used, and the heat of photoreaction Ea was estimated from the Arrhenius relationship, it has been concluded that the reaction is independent of temperature as the activation energy was very small (Ea= 22 kJ/ mole). The thermodynamic functions; entropy, enthalpy and the free energy have been figured out. It has been found that the positive values of enthalpy ∆H# refer to endothermic reaction, moreover, it has been demonstrated that the photoreaction is an endergonic one according to the calculated values of the free energy of activation. It has been noticed that when temperature increases, it promotes the production of free radicals, but it has been noticed that exceeding the temperature more than the used range causes reducing the percentage of degradation of crystal violet, the reason is due to the limitation conditions of adsorption process at higher temperature on the surface of the catalyst