بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله سعی بر این است که تأثیر تزریق ناخالصی بر روی ساختار نمونه های اکسیدروی بررسی شود. در این پژوهش نانوصفحات اکسیدروی با ناخالصی آهن به روش سل-ژل، با نمک نیترات روی تهیه شده اند. نتایج آزمایش نشان میدهد که افزودن ناخالصی سبب افزایش اندازه نانوبلورها شده درحالیکه افزایش درصد ناخالصی تاثیری نداشته است. از طرفی با افزایش میزان درصد ناخالصی تنش در شبکه بلوری افزایش یافته است. اندازه نانوذرات سنتز شده به وسیله طیف پراش اشعه ایکس - XRD - و با استفاده از رابطه دبای شرر مشخص شد.
روش آزمایش
مواد مورد استفاده در این آزمایش عبارتند از: نیترات روی ششآبه - Zn - NO3 - 2.6H2O - ، نیترات آهن نه آبه - Fe - NO3 - 3*6H2O - پایدارکننده پلی وینیل پیرولیدون - - C6H9OH - n - ، تانولم و آّب مقطر به عنوان حلال. پس از توزین مواد اولیه، نمکهای پیش ماده در متانول حل شدندو محلول بر روی هیتر قرارگرفت. پایدارکننده حلال در آب به آرامی به محلول اولیه اضافه گردید. دمای محلول در دمای 75 درجه سانتیگراد پایدار شد تا حلال به آرامی تبخیر شود. پس از تشکیل ژل، در دمای 150 درجه سانتیگراد خشک شد. بازپخت نمونه ها در دمای 300 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت صورت گرفت.
نتایج آزمایش
در این بخش نتایج آزمایش مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا تصویر نانوصفحات اکسیدروی را مشاهده میکنید که توسط الکترون روبشی تهیه شده است - شکل . - 1 نانوصفحات قطری حدود 800 نانومتر و ضخامت 70 نانومتر دارند.در ادامه طیف پراش اشعه ایکس نمونهها را مورد بررسی قرار میدهیم. شکل - 2 - الگوی پراش اشعه ایکس نانوصفحات اکسیدروی با ناخالصی آهن را نشان میدهد. مقایسه طیف XRD با کارهای دیگران وکارتهای استاندارد JCPDS نشان میدهد که نانوصفحههای اکسیدروی در ساختار ورتسایت میباشند.[9]
هیچ قلهی اضافی در طیف دیده نمیشود که نشانگر حلالیت بالای آهن در اکسیدروی میباشد. اندازه متوسط دانهها را می توان با استفاده از رابطه دبای-شرر محاسبه شد؛ که در آن D، λ، β و θ به ترتیب اندازه متوسط ذرات، طول موج پرتو ایکس اعمال شده، پهنای نصف قله و زاویه براگ میباشد. اندازه نانوکریستالها با میانگینگیری از همه مقادیر اندازهی ذرات از تمامی قلههای پراش پرتو ایکس بدست آمده است. اندازه نانوبلورها برای هر درصد از ناخالصی آهن به صورت جداگانه در جدول - 1 - آورده شده است.
همانطور که مشاهده میشود افزودن ناخالصی سبب افزایش اندازه نانوبلور شده ولی میزان درصد ناخالصی تأثیری در اندازه نانوبلور نداشته است. برای محاسبه پارامترهای شبکه بلور شش گوشی نانومیله ها از رابطه زیر استفاده شد:[10] که a و c پارامترهای شبکه، h و k و l اندیسهای میلر صفحات پراش وفاصله بین صفحهای برای صفحات - hkl - میباشد. با قراردادن مقادیر hkl و dhkl شکل - 2 - در رابطه مذکور میتوان مقدیر a وc را برای هرمقدار ناخالصی را محاسبه کرد. در جدول - 2 - مقادیر ثابت شبکه برای نمکهای آلاییده با آهن با درصدهای مختلف آورده شده است.
