عنوان

اثر تابش های پرانرژی بر روی خواص فیزیکی نانوذرات اکسیدروی آلایش یافته با سرب

Number

پ۲۸۶۷۴

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

اثر تابش های پرانرژی بر روی خواص فیزیکی نانوذرات اکسیدروی آلایش یافته با سرب

First Statement of Responsibility

هاجرسمندی

Name of Publisher, Distributor, etc.

فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۰۵ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فیزیک ، گرایش نانوفیزیک

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۱۸

Text of Note

اکسیدروی به عنوان یک ماده نیم رسانا دارای نوار ممنوعه انرژی وسیعی است که به دلیل داشتن ویژگیهای منحصربه فرد، کاربردهای فراوانی را در زمینه های مختلف به خود اختصاص داده است. از جمله کاربردهایآن می توان به استفاده از آن در سلول های خورشیدی، ساخت سنسورها و الکترودها، صنعت لاستیک، ساختآشکارسازهای نوری، صنعت رنگ سازی وکاربردهای پزشکی اشاره کرد. نانوساختارهای زیادی با روش های متنو عاز اکسید روی تهیه شدند. مطالعات اخیر نشان داده است که نوع آلایش اکسیدروی با عناصر دیگر باعث ایجادتغییراتی در خواص ساختاری و اپتیکی آن می شود. در پژوهش حاضر، نانوذرات اکسید روی خالص و نانوذراتاکسیدروی آلایش یافته با مقادیر مختلف سرب به روش سل_ ژل با کنترل pH تهیه شدن د و پس از تهیه، هرنمونه به مدت یک هفته تحت تابش چشمه آمرسیوم که α و γ گسیل می کند، قرار گرفت. ویژگی های ساختاریو نوری نانوذرات تهیه شده در دو بخش مورد بررسی قرار گرفت. بخش اول که به ویژگی های ساختاری نمونه ه ااختصاص داده ش ده است که با استفاده از نتایج طیف سنجی XRD اندازه ذرات بدست آمده برای نانوذرات اکسیدرو ی و نانوذرات اکسیدروی آلایش یافته با سرب توسط رابطه دیبای - شرر نشان دهنده افزایش اندازه ذرات باافزایش pH و افزایش میزان آلایش سرب می باش د. همچنین نتایج XRD ن شان داد که بعد از قرار گرفتن نمونههای تهیه شده تحت تابش α مقدار پهنای پیک افزایش می یابد که افزایش در پهنای پیک ها نشان دهنده کاهشاندازه ذرات می باشد. نتایج حاصل از تصاویر SEM نشان داد که با افزایش میزان آلایش سرب ، نانوذرا ت به ذراتیشبیه نانومیله تبدیل می شود. همچنین تابش α و کنترل pH تاثیر چندانی بر روی مورفولوژی نانوذرات نداشتهاست. نتایج طیف سنجی EDX نیز تایید کرد که با افزایش میزان آلایش سرب، درصد وزنی واتمی سرب رفتهرفته افزایش می یاب د. نتایج طیف سنجی XRD و FT-IR تشکیل ساختار ورتزیت و وجود پیوند اکسیدروی رادر نمونه های تهیه شده تایید کرد. به علاوه طیف سنجی FT-IR نشان داد که تابش α و کنترل pH تاثیر ی برروی نمونه های تهیه شده ندارد. بخش دوم این پژوهش که نیز به بررسی ویژگی های اپتیکی اختصاص داده شدهاست که جهت بررسی ویژگی اپتیکی نانوذرات اکسیدروی واکسیدروی آلایش یافته با سرب قبل و بعد از قرارگرفتن تحت تابش α، از آنالیز طیف سنجی UV-Vis استفاده کردیم که نتایج حاصل از طیف سنجی UV-Vis برای نانوذرات اکسیدروی خالص، شفاف بودن آن ها را در ناحیه مرئی تایید کرد و نشان داد که با افزایش pH وقرار دادن نمونه ها تحت تابش α مقدار نوار ممنوعه انرژی کاهش می یابد و لبه جذب به سمت طول موج هایبلندتر منتقل می شود. در نتایج حاصل از طیف سنجی (UV-Vis) برای نانوذرات اکسیدروی آلایش یافته بامقادیر مختلف سرب مشاهده شد که با افزایش pH ، افزایش میزان آلایش سرب و همچنین قرار دادن تحتتابش α، باعث انتقال لبه جذب به سمت طول موج های بلندتر )جابه جایی قرمز( می شود که همین امر باعثکاهش نوار ممنوع ه انرژی می شود.

Text of Note

Zinc oxide, as a semiconductor material, has a wide energy gap and due to its unique properties, it is used in many fields like solar cells, manufacturing sensors and electrodes, rubber industry, manufacturing optical detectors, paint industry, and medical applications. Many nanostructures have been prepared from zinc oxide by various methods. Recent studies have shown that by doping zinc oxide with other elements, we can change its structural and optical properties. In this study, pure zinc oxide nanoparticles and zinc oxide nanoparticles doped with different amounts of Pb were prepared using sol-gel method with pH control. Then, each sample was exposed to the radiation of Amercium source that emits α and γ, for one week. The structural and optical properties of prepared nanoparticles were investigated in two parts. The first part is dedicated to the structural characteristics of the samples using the results of XRD spectroscopy, the particle size obtained for zinc oxide nanoparticles and zinc oxide nanoparticles doping with Pb by Debye-Scherer equations shows the increase in particle size with increasing pH and increasing the amount of Pb doping. Also, the XRD results showed that after exposure of the prepared samples to α radiation, the value of the peak width increases, and the increase in the width of the peaks indicates a decrease in the size of the particles. The results of the SEM images showed that with the increase of Pb doping, the nanoparticles turn into nanorod-like particles. Also, radiation and pH control did not have much effect on the morphology of nanoparticles. The α results of EDX spectroscopy also confirmed that with the increase in Pb doping, the weight percentage of Pb content gradually increases. The results of XRD and FT-IR spectroscopy confirmed the formation of wurtzite structure and the presence of zinc oxide bonds in the prepared samples. In addition, FT-IR spectroscopy showed that α radiation and pH control had no effect on the prepared samples. The second part of this research is dedicated to the investigation of optical characteristics in order to investigate the optical properties of zinc oxide and zinc oxide nanoparticles doping with Pb before and after being exposed to αradiation, we used UV-Vis spectroscopic analysis. that the results of spectrometry (UV-Vis) for pure zinc oxide nanoparticles confirmed their transparency in the visible region and showed that with increasing pH and placing the samples under α radiation, the energy gap decreases and the absorption edge moves towards longer wavelengths are transmitted. In the results of the spectrum (UV-Vis) analysis for zinc oxide nanoparticles doping with different amounts of Pb, it was observed that with increasing pH, increasing the amount of Pb doping and also exposing it to α radiation, the absorption edge shifts to longer wavelengths (red shift), which reduces the energy gap.

Variant Title

Effect of high energy radiations on physical properties of ZnO nanoparticles doped with Pb

Entry Element

‏سمندی،

Entry Element

‏جهان بخش،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏هاجر

Part of Name Other than Entry Element

‏ اختای

Relator Code

تهیه کننده

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

‏ذاکرحمیدی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏محمدصادق

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز