بخشی از مقاله
چکیده:
ساختار دو مولفهای از آرایه نانومیلههای ZnO و نانوورقه - ZnO NRs/Ag - Ag نهشت و مطالعه میشود. نانوساختارهای یک بعدی اکسید روی به روش شیمیایی تر در دمای پایین - 80-120 - سنتز میشوند. سپس نانوورقه Ag به روش کندوپاش مگنترونی DC در ضخامتهای مختلف بر روی نانومیلههای ZnO به منظور افزایش و گسترش جذب اپتیکی در ناحیه مرئی پوشانده میشود. ویژگیهای ساختاری نوری، مورفولوژی و فوتوکاتالیستی ساختار نامتجانس ZnO NRs /Ag مورد مطالعه قرار میگیرد. اتصال نامتجانس فلز-نیمرسانا ZnO NRs/Ag دارای پتانسیل بالا برای فعالیت فوتوکاتالیستی و کاهش آلودگی است.
مقدمه
اکسید روی نیمرسانایی با گافنواری3/37 eV و انرژی اکسایتونی 60 MeV در دمای اتاق است. چنین گافنواری بزرگی باعث می شود که نانوساختارهای اکسید روی بهترین کاندیدها برای ساخت وسایل نوری در محدوده فرابنفش باشند. اکسید روی به طور ذاتی یک نیمرسانا از نوع n می باشد. به دلیل ویژگیهای عالی، اکسید روی در چند حوزه متفاوت فیلم نازک، سلولهای خورشیدی، دستگاه های پیزوالکتریک، UV و غیره به کار گرفته میشود.[1] تشدید پلاسمون سطحی در سطوح فلزهای نجیب مانند طلا و نقره انجام میشود. این فلزات چند مزیت نسبت به انواع فلزات دیگر دارند: آنها نوارهای SPR را درفرکانسهای مرئی و نزدیک فروسرخ نشان میدهند.[2] آقای کی و همکاران در سال 2013 به سنتز، شناسایی و پراکندگی رفتار اکسید روی- نقره پرداختند. آنها نانوکامپوزیتهای اکسیدروی و نقره را با استفاده از روش بارش مایع در دو مرحله تولید کردند. پراکندگی نانوکامپوزیت اکسیدروی و نقره در ایزوپروپانول با استفاده از دیسپرس غیر یونی توسط روش رسوب معمولی، را به روش پراکندگی نوری و TEM مورد بررسی قرار دادند .[3] پراجتی و همکاران در سال 2016 به سنتز ZnO/Au و ZnO/Ag وکاربردهای فتوکاتالیستی با استفاده از نور مرئی و UV پرداختند. آنها از یک روش ساده برای سنتز نانوگلهای ساختارهای نامتجانس ZnO/Au و ZnO/Ag به وسیله یک سورفکتانت واسطه، استفاده کردند. ساختار، بلورینگی و مورفولوژی را توسط پراش پرتو X ،طیف سنجی فوتوالکترون و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار دادند.[4]
روش تجربی:
ساختار نامتجانس ZnO NRs/Ag بر روی زیر لایه سیلیکون،کوارتز و FTO که به روش حمام فراصوتی در حلال های تریکلرواتیلن، استون،اتانول و آب مقطر هر کدام به مدت پنج دقیقه شستشو داده شده، نهشته میشوند. با استفاده از کند وپاش مگنترونی RF از هدف ZnO با توان 70 وات در مدت زمان معینی لایه جوانه زنی بر روی زیر لایه نهشته میشود. سپس نانورادهای ZnO را به کمک محلول هم مولار - - 0/025 زینک نیترات و هگزامتیل تتراآمین در محیط آبی به روش تجزیه گرمایی در حمام غوطهوری شیمیایی، رشد داده میشود. با استفاده از کندوپاش مگنترونی DC ضخامتهای متفاوت Ag را بر روی آن نهشت میکنیم. ویژگیهای اپتیکی،× ساختاری×و×ریخت شناسی پیوند را مورد بررسی قرار میدهیم. فعالیت فوتوکاتالیستی پیوند ZnO /Ag به وسیله کاهش در رودامین - RhB - B تحت تابش مطالعه میشود.×شناسایی×مواد×و× تعیین×ساختار×بلوری×را با XRDانجام میشود. و با گرفتن SEM از نمونه به بررسی ریخت×شناسی وسطح مقطعی نمونه میپردازیم؟
نتایج و بحث:
فعالیت فوتوکاتالیستی ساختار نامتجانس یک بعدی پیوند ZnO NRs/Ag در محلول 5 mg/l رودامین - RhB - B تحت تابش لامپ جیوه با توان 250 مطالعه میشود. در شکل 5 نمودار جذب محلول RhB تحت تابش در زمانهای مختلف اندازه گیری شده است. با گذر زمان 120 دقیقه از تابش دهی محلول در مجاورت ZnO NRs/Ag محلول به بیرنگی میگراید و به طور کامل کاهش - احیاء - شیمیایی رخ میدهد. دلیل این پدیده تزریق زوج الکترون-حفره در اثر تابش به ZnO NRs/Ag میباشد.
