دوره 27، شماره 4 - ( 10-1398 )
جلد 27 شماره 4 صفحات 984-975 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Malekiyan M, Fadavieslam M, Ardyanian M. Investigation of the structural, optical and gas sensing properties of Aluminum doped zinc -oxide nanoparticles synthesized by solvo-thermal method. www.ijcm.ir 2019; 27 (4) :975-984
URL: http://ijcm.ir/article-1-1376-fa.html
URL: http://ijcm.ir/article-1-1376-fa.html
ملکیان مریم، فدوی اسلام محمدرضا، اردیانیان مهدی. مطالعه خواص ساختاری، نوری و حسگری گازی نانوذرات اکسید روی آلائیده با آلومینیوم، سنتز شده به روش حلال گرمایی. مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران. 1398; 27 (4) :975-984
1- دانشگاه دامغان
چکیده: (2585 مشاهده)
در این پژوهش، نانوذرات نیمرسانای اکسید روی آلاییده با ناخالصی آلومینیوم (AZO) با استفاده از نمک اولیه نیترات روی و عامل کمپلکس ساز اتیلن گلیکول با نسبت مولی آلومینیوم به روی 0، 2، 4، 6 و 10 درصد به روش حلال گرمایی سنتز شدند. ساختار بلوری و ریختار سطح نمونههای تهیه شده توسط پراشسنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدان (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی شد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که نمونهها دارای قلههای ارجح مربوط به صفحات (100)، (002)، (101)، (102)، (110) و (103) فاز اکسید روی با ساختار بلوری ششگوشی ورتسایت هستند. با افزایش تراکم ناخالصی، جایگاه قلهها به سمت زاویههای بالاتر جابهجا میشوند، اندازه نانو بلورکها روند افزایشی و ثابتهای شبکه روند کاهشی دارند. اندازه نانو بلورکها در گستره 51/17 تا 21/26 نانومتر است. تصاویر FESEM و TEM نمونهها نشان دادند که افزایش درصد ناخالصی آلومینیوم باعث افزایش اندازه دانهها و نانو ذرات شده است. گاف نوری نانوذرات در گستره 5/2 تا eV 79/2 است. با افزایش مقدار ناخالصی آلومینیوم از صفر تا 4%، گاف نوری به تدریج کاهش یافته و با افزایش بیشتر ناخالصی گاف نوری افزایش مییابد. بررسی ویژگی های حسگری به گاز استون در نمونهی با 4% ناخالصی نشان داد که بیشترین زمان پاسخ 60 ثانیه برای غلظت ppm 2300 و کمترین زمان پاسخ 42 ثانیه برای غلظت ppm 3600 است.
واژه‌های کلیدی: نانوذرات اکسید روی، ناخالصی آلومینیوم، حسگری گازی، حلال گرمایی.
فهرست منابع
1. [1] Gholizadeh A., Tajabor N., Alinejad M. R., "Influence of N2- and Ar-ambient annealing on the physical properties of SnO2: Co transparent conducting films prepared by spray pyrolysis technique", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 16 (2009) 664-675. [DOI:10.1016/j.mssp.2010.10.004]
2. [2] Xinjuan Zhang, Yu Chen, Sheng Zhang, Caiyu Qiu, "High photocatalytic performance of high concentration Al-doped ZnO nanoparticles", Separation and Purification Technology 172 (2017) 236-241. [DOI:10.1016/j.seppur.2016.08.016]
3. [3] Jianping Deng, Minqiang Wang, Wei Ye, Junfei Fang, Pengchao Zhang, Yongping Yang, Zhi Yang, "CdS/CdSe-sensitized solar cell based on Al-doped ZnO nanoparticles prepared by the decomposition of zinc acetate solid solution", Solid-State Electronics 127 (2017) 38-44. [DOI:10.1016/j.sse.2016.10.036]
4. [4] Hasanpour A., Niyayifar M., Asan M., Amighiyan J., "Preparation of Fe3O4-ZnO core - shell nanopowders and comparison of their magnetic and optical Properties, NW of Iran (in Persian)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 20 (2012) 759-766.
5. [5] Naderi M., zargarshoshtari M., kazeminejad I,, "Investigation of precursor solution concentration effect on morphology and optical properties of zinc oxide nanorods for polymer solar cells application, NW of Iran (in Persian)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 25 (2018) 885-894. [DOI:10.29252/ijcm.25.4.885]
6. [6] Xiaofei Lu, Yongsheng Liu, Xiaodong Si, Yulong Shen, Wenying Yu, Wenli Wang, Xiaojing Luo, Tao Zhou, "Temperature-dependence on the structural, optical, and magnetic properties of Al-doped ZnO nanoparticles", Optical Materials 62 (2016) 335-340. [DOI:10.1016/j.optmat.2016.09.037]
7. [7] Ahmad Echresh, Morteza Zargar Shoushtari, "Synthesis of Al-doping ZnO nanoparticles via mechanochemical method and investigation of their structural and optical properties", Materials Letters 109 (2013) 88-91. [DOI:10.1016/j.matlet.2013.07.059]
8. [8] Ran Yoo, Sungmee Cho, Min-Jung Song, Wooyoung Lee, "Highly sensitive gas sensor based on Al-doped ZnO nanoparticles fordetection of dimethyl methylphosphonate as a chemical warfareagent stimulant", Sensors and Actuators B 221 (2015) 217-223. [DOI:10.1016/j.snb.2015.06.076]
9. [9] Chen K.J., Fang T.H., Hung F.Y., Ji L.W., Chang S.J., Young S.J., Hsiao Y.J., "The crystallization and physical properties of Al-doped ZnO nanoparticles", Applied Surface Science 254 (2008) 5791-5795. [DOI:10.1016/j.apsusc.2008.03.080]
10. [10] Thanka Rajan S., Subramanian S., Nanda Kumar A.K., Jayachandran M., Ramachandra Rao M.S., "Fabrication of nanowires of Al-doped ZnO using nanoparticle assisted pulsed laser deposition (NAPLD) for device applications", Journal of Alloys and Compounds 584 (2014) 611-616. [DOI:10.1016/j.jallcom.2013.09.046]
11. [11] Saraf N., Hasanpour A., Hashemizadeh-Aghda S. A., Akhond A., "Investigation of room temperature ferromagnetic behavior in Mn doped ZnO nanoparticles, NW of Iran (in Persian)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 23 (2015) 383-388.
12. [12] zarghr-shoshtari M., Pour-moghaddam A., Farbod M., "Fabrication and study of structural, optical and magnetic properties of Zn1-xNixO nanoparticles, NW of Iran (in Persian)", Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 24 (2016) 309-316.
13. [13] Yuan-Qing Li, Kang Yong, Hong-Mei Xiao, Wang-Jing Ma, Guang-Lei Zhang, Shao-Yun Fu, "Preparation and electrical properties of Ga-doped ZnO nanoparticles by a polymer pyrolysis method", Materials Letters Vol. 64, pp. 735-1737, 2010. [DOI:10.1016/j.matlet.2010.04.026]
14. [14] Darshan Sharma, Ranjana Jha, "Transition metal (Co, Mn) co-doped ZnO nanoparticles: Effect on structural and optical properties", Journal of Alloys and Compounds 698 (2017) 532-538. [DOI:10.1016/j.jallcom.2016.12.227]
15. [15] Mohd. Arshad, Mohd Meenhaz Ansari, Arham S. Ahmed, Pushpendra Tripathi, S.S.Z. Ashraf, A.H. Naqvi, Ameer Azam, "Band gap engineering and enhanced photoluminescence of Mg doped ZnO nanoparticles synthesized by wet chemical route", Journal of Luminescence 161 (2015) 275-280. [DOI:10.1016/j.jlumin.2014.12.016]
16. [16] Jihui Lang, Jiaying Wang, Qi Zhang, Xiuyan Li, Qiang Han, Maobin Wei, Yingrui Sui, Dandan Wang, Jinghai Yang, "Chemical precipitation synthesis and significant enhancement in photocatalytic activity of Ce-doped ZnO nanoparticles", Ceramics International 42 (2016) 14175-14181. [DOI:10.1016/j.ceramint.2016.06.042]
17. [17] Vijayaprasath G., Murugan Y., Hayakawa G., Ravi "Optical and magnetic studies on Gd doped ZnO nanoparticles synthesized by co-precipitation method", Journal of Luminescence 178 (2016) 375-383. [DOI:10.1016/j.jlumin.2016.06.004]
18. [18] Pradeev Raj K., Sadaiyandi K., Kennedy A., Thamizselvi R., "Structural, optical, photoluminescence and photocatalytic assessment of Sr-doped ZnO nanoparticles", Materials Chemistry and Physics 183 (2016) 24-36. [DOI:10.1016/j.matchemphys.2016.07.068]
19. [19] Qianqian Gao, Yuqiang Dai, Chengbo Li, Liguo Yang, Xianchang Li, Chaojun Cui, "Correlation between oxygen vacancies and dopant concentration in Mn-doped ZnO nanoparticles synthesized by co-precipitation technique", Journal of Alloys and Compounds 684 (2016) 669-676. [DOI:10.1016/j.jallcom.2016.05.227]
20. [20] Ardyanian M., Moeini M., Azimi Juybari H., "Thermoelectric and photoconduct-ivity properties of zinc oxide-tin oxide binary systems prepared by spray pyrolysis", Thin solid Films 552 (2014) 39-45. [DOI:10.1016/j.tsf.2013.12.010]
21. [21] Ardyanian M., Sedigh N., "Heavy lithium-doped ZnO thin films prepared by spray pyrolysis method", Bull. Mater. Sci. 37 (2014) 1309-1314. [DOI:10.1007/s12034-014-0076-4]
22. [22] Noriya Izu, Kazuhiko Shimada, Takafumi Akamatsu, Toshio Itoh, Woosuck Shin, Kentaro Shiraishi, Taketoshi Usui, "Polyol synthesis of Al-doped ZnO spherical nanoparticles and their UV-vis-NIR absorption properties", Ceramics International 40 (2014) 8775-8781. [DOI:10.1016/j.ceramint.2014.01.099]
23. [23] Giovannelli F., Ngo Ndimba A., Diaz-Chao P., Motelica-Heino M., Raynal P.I., Autret C., Delorme C., "Synthesis of Al doped ZnO nanoparticles by aqueous co-precipitation", Powder Technology 262 (2014) 203-208. [DOI:10.1016/j.powtec.2014.04.065]
24. [24] Haoyang Wu, Mingli Qin, Aimin Chu, Zhiqin Cao, Pengqi Chen, Ye Liu, Xuanhui Qu, "Effect of urea on the synthesis of Al-doped ZnO nanoparticle and its adsorptive properties for organic pollutants", Materials Research Bulletin. 75 (2016) 78-82. [DOI:10.1016/j.materresbull.2015.11.016]
25. [25] Suwanboon S., Amornpitoksuk P., Haidoux A., Tedenac J.C., "Structural and optical properties of undoped and aluminium doped Zinc oxide nanoparticles via precipitation method at low temperature", Journal of Alloys and Compounds 462 (2008) 335-339. [DOI:10.1016/j.jallcom.2007.08.048]
26. [26] Fadavieslam M. R., Azimi-Juybari H., Marashi M., "Dependence of O2, N2 flow rate and deposition time on the structural, electrical and optical properties of SnO2 thin films deposited by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD)," J Mater Sci: Mater Electron. 27 (2016) 921-930. [DOI:10.1007/s10854-015-3835-0]
27. [27] Yılmaz S., Atasoy Y., Tomakin M., Bacaksız E., "Comparative studies of CdS, CdS:Al, CdS:Na and CdS:(AleNa) thin films prepared by spray pyrolysis", Superlattices and Microstructures 88 (2015) 299-307. [DOI:10.1016/j.spmi.2015.09.021]
28. [28] Muthukumaran S., Gopalakrishnan R., "Structural, FTIR and photoluminescence studies of Cu doped ZnO nanopowders by co-precipitation method", Opt. Mater 34 (2012) 1946-1953. [DOI:10.1016/j.optmat.2012.06.004]
29. [29] Yang H.M., Ma S.Y., Jiao H.Y., Chen Q., Lu Y., Jin W.X., Li W.Q., Wang T.T.,Jiang X.H., Qiang Z., Chen H., "Synthesis of Zn2SnO4 hollow spheres by a template route for high-performance acetone gas sensor", Sensors and Actuators B 245 (2017) 493-506. [DOI:10.1016/j.snb.2017.01.205]
30. [30] Salar Pourteimoor, Hamid Haratizadeh, "Performance of a fabricated nanocomposite-based capacitive gas sensor at room temperature", J Mater Sci: Mater Electron 28 (2017) 18529-18534. [DOI:10.1007/s10854-017-7800-y]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
