پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 932 |
| تعداد مقالات | 7,653 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,495,938 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,886,877 |
مقاله پژوهشی: بررسی تأثیر دمای کلسینه شدن و زمان واکنش در خواص نانوذرات سولفید کادمیوم تهیه‌شده بهروش سل‌ـ‌ژل | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقاله 3، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 19، دی 1398، صفحه 5-15 اصل مقاله (3.64 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/jap.2020.25260.1122 | ||
| نویسندگان | ||
| زهره ارضی* 1؛ علیرضا رازقی زاده2؛ مرتضی زرگر شوشتری3 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697 – 19395، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697 – 19395، تهران، ایران | ||
| 3استاد، گروه فیزیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش نانوذرات سولفید کادمیوم (CdS) به روش شیمیایی سل‌ـ‌ژل تهیه شده است. پس از دست‌‌یابی بهروش سنتز مناسب و بهینه‌‌سازی آن، به منظور بررسی زمان واکنش بر خواص این نانوذرات، سه نمونۀ مجزا با سه زمان واکنش متفاوت 60 و 100 و 140 دقیقه ساخته شد و تحت بررسی آزمون XRD قرار گرفت. با توجه به نتایج، نمونه دارای زمان واکنش ۱۴۰ دقیقه بهترین نمونه قلمداد شد. سپس نمونه‌هایی با زمان واکنش ۱۴۰ دقیقه با شرایط یکسان در دماهای کلسینۀ مختلف 500، 600، 700 و 800 درجۀ سلسیوس تهیه شد. پس از تهیۀ نمونه‌ها، اندازۀ ذرات و ریخت آ‌‌ن‌ها با یکدیگر مقایسه شد. پودرهای حاصل به وسیلۀ روش‌های XRD و SEM و EDS مشخصه‌یابی شدند. ریخت‌‌شناسی پودر و بررسی عنصری به‌‌وسیلۀ میکروسکوپ الکترونی روبشی و ساختار بلوری به‌‌وسیلۀ پراش اشعۀ ایکس بررسی شد. تحلیل پراش اشعۀ ایکس نشان داد که خلوص نانوذرات سولفید کادمیوم و بلورینگی آن و اندازۀ بلورک‌‌ها با افزایش دمای کلسینه شدن افزایش یافته و قله‌های الگوی پراش قوی‌تر شده است، که پیش‌بینی می‌شد. همچنین، ساختار نانوذرات، هگزاگونال تشخیص داده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی شکل کروی نانوذرات را نشان داد و میانگین اندازۀ نانو ذرات با افزایش دما روند افزایشی داشت و در بیشترین حالت ۶۷ نانومتر بود. نتایج EDS نیز درصد اتمی و درصد وزنی صحیحی را نشان داد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نانوذرات؛ CdS؛ سولفید کادمیوم؛ سل‌ـ‌ژل؛ دمای کلسینه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of Calcination Temperature and Reaction Time on the Properties of CdS Nanoparticles Prepared by Sol-Gel Method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| zohreh Arzi1؛ Alireza Razeghizadeh2؛ Morteza Zargar shoushtari3 | ||
| 1M. Sc. Student of Physics, Department of Physics, Payame Noor University, P.O. Box 19395-3697, Tehran, Iran. | ||
| 2Assistant Professor, Department of Physics, Payame Noor University, P.O. Box 19395-3697, Tehran, Iran | ||
| 3Professor, Department of Physics, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, cadmium sulphide (CdS) nanoparticles were prepared by sol-gel chemical method. After reaching the appropriate synthesis method, the reaction time of these nanoparticles were studied. Three samples were synthesized with different reaction times of 60, 100 and 140 minutes, and analyzed with X-ray diffraction (XRD). According to the results, the sample with the reaction time of 140 minutes was recognized as the best sample. These samples (with a reaction time of 140 min) are calcinated at temperatures 500, 600, 700 and 800˚C and their properties are compared. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were used for characterization of the samples. SEM and XRD were used to investigate the morphology and crystal structures. X-ray diffraction results showed that the purity of cadmium sulfide nanoparticles and their crystallinity and the size of crystallites were increased with increasing calcination temperature and stronger scattering pattern peaks, which was predictable. The structure of nanoparticles was also hexagonal. The SEM images depicted the spherical shape of nanoparticles. It also measured the average size of nanoparticles about 67nm, which was increased with increasing temperature. The EDS results also showed the atomic percentage and the weight percentage correctly. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Nanoparticles, CdS, Cadmium Sulphide, Sol-Gel, Calcination | ||
| مراجع | ||
|
[1] Romeo N., Bosio A., Tedeschi R., Romeo A., Canevari V., A highly efficient and stable CdTe/CdS thin film solar cell, Solar Energy Materials & Solar Cells, 58, 209-218, 1999. [2] Kumar A., Mital S., Electronic and photocatalytic properties of purine(s)-capped CdS nanoparticles in the presence of tryptophol, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 219, 65-71, 2004. [3] Solanki R. G., Rajaram P., Structural, optical and morphological properties of CdS nanoparticles synthesized using hydrazine hydrate as a complexing agent, Nano-Structures & Nano-Objects, 12, 157–165, 2017. [4] Sonker R. K., Yadav B.C., Gupta V., Tomar M., Synthesis of CdS nanoparticle by sol-gel method as low temperature NO2 sensor, Materials Chemistry and Physics, 239, 121-975, 2020. [5] Hadeel Salih Mahdi, Azra Parveen, Shraddha Agrawal, Ameer Azam, Microstructural and optical properties of sol gel synthesized CdS nano particles using CTAB as a surfactant, AIP Conf. Proc, 1832, 050012-1–050012-3, 2017. [6] Sivaramamoorthy K., Asath Bahadur S., Kottaisamy M., Murali K. R., Properties of CdS films deposited by the electron beam evaporation technique, Journal of alloys and compounds, 503, 170-176, 2010. [7] Bhunia R., Ghosh B., Ghosh D., Hussain S., Bhar R., Pal A.K., Free-standing nanocrystalline-Cadmium sulfide/Polyvinylidene fluoride composite thin film: synthesis and characterization, J. Polym. Res., 22, 71, 2015. [8] Hnglein A., Photo-degradation and fluorescence of colloidal-cadmium sulphide in aqueous solution, Ber Bunsen-Ges. Phys. Chem., 86, 301- 305, 1982. [9] Meyer Mauricio, Warllberg Christer, Kurihara Kazu, Fendler Jonas H., Photosensitized charge separation and hydrogen production in reversed micelle Entrapped Palatinized colloidal cadmium sulfide, Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, 2, 90-91, 1984. [10] Nogami M., Nagaska K., Kato E.,Preparation of Small-Particle-Size, Semiconductor CdS-Doped Silica Glasses by the Sol-Gel Process, J. Am. Cerorn. Soc., 73, 7, 2097-2099, 1990. [11] Murray C. B., Norris D. J., Bawendi M. G., Synthesis and characterization of nearly monidisperse CdE (E = S, Se, Te) Semiconductor nanocrystallites, J. Am. Chem. Soc. 115, 8706-8715, 1993. [12] Krishnakumar B., Ravikumar S., Pandiyan V., Nithya V., Sylvestre S., Sivakumar P., Surya C., John N.A.A., Sobral A.J.F.N., Synthesis, characterization of porphyrin and CdS modified spherical shaped SiO2 for Reactive Red 120 degradation under direct sunlight, Journal of Molecular Structure, 1210, 128021, 2020. [13] Eskandari P., Kazemi F., Preparation and characterization of Fe3O4/SiO2/CdS nanocomposites as efficient magnetic photocatalysts for the reduction of nitro compounds under visible LED irradiation, Journal of Photochemistry & Photobiology A: Chemistry, 364, 233–239, 2018. [14] Wondmagegn W., Mejia I., Salas-Villasenor A., Stiegler H.J., Quevedo-Lopez M.A., Pieper R.J., Gnade B.E., CdS Thin Film Transistor for Inverter and Operational Amplifier Circuit Applications, Microelectronic Engineering, 157, 64–70, 2016. [15] Nanda K. K., sarangi S. N., Mohanty S., Sahu S. N., Optical properties of CdS nanocrystalline films prepared by a precipitation technique, Thin solid films, 322, 21- 27, 1998. [16] Alpdoğan S., Adıgüzel A. O., Sahan B., Tunçer M., Metin Gubur H., Effects of bacteria on CdS thin films used in technological devices, Mater. Res. Express, 4, 046402, 2017. [17] Curran M. D. and Stiegman A. E.; Morphology and pore structure of silica xerogels made at low pH, Journal of Non-Crystalline Solids, 249, 62-68, 1999. [18] Zhang H. X., Kam C. H., Zhou Y., Han X. Q., Buddhudu S., Lam Y. L., Visible up-conversion luminescence in Er3+:BaTiO3 nanocrystals, Optical Materials, 15, 47-50, 2000. [19] Rusu M.I., Stefan C.R., Elisa M., Feraru I.D., Vasiliu I.C., Bartha C., Trusca R.D., Vasile E., Peretz S., CdS/ZnS-doped silico-phosphate films prepared by sol-gel synthesis, Journal of Non-Crystalline Solids, 481, 435–440, 2018. [20] Arya S., Sharma A., Singh B., Riyas M., Bandhoria P., Aatif M., Gupta V., Sol-gel synthesis of Cu-doped p-CdS nanoparticles and their analysis as p-CdS/n-ZnO thin film photodiode, Optical Materials, 79, 115–119, 2018. [21] Monde T., Fukube H., Nemoto F., Yoko T., Konakanhara T., Preparation and surface properties of silica-gel coating films containing branched-polyfluoroalkylsilane, Journal of Non-Crystalline Solids, 246, 54-64, 1999. [22] Hadeel Salih Mahdi, Azra Parveen and Ameer Azam, Microstructural and Optical Properties of Ni doped CdS Nanoparticles Synthesized by Sol Gel route, Materials Today: Proceedings, 5, 20636–20640, 2018. [23] Brinker C.J. and Scherer G.W., Sol-Gel Science: the physics and chemistry of sol-gel processing, San Diego: Academic Press, Boston. (1990). [24] Hofacker S., Mechtel M, Mager M, Kraus H, Sol-gel: a new tool for coatings chemistry, Progress in Organic Coatings, 45,159-164, 2002. [25] Rathinamala I., Jeyakumaran N., Prithivikumaran N., Sol-gel assisted spin coated CdS/PS electrode-based glucose biosensor, Vacuum, 161, 291–296, 2019. [26]Liu D. M., Yang Q., Troczynski T., Tseng W.J., Structural evolution of sol-gel-derived hydroxyapatite, Biomaterials, 23, 1679-1687, 2002. [27] Thambidurai M., Murugan N., Muthukumarasamy N., vasantha S., Balasundaraprabhu R., Agilan S., preparationand characterization of nanocrystalline CdS thin films, Chalcogenide letters, Vol. 6 No. 4, 171-179, 2009. [28] Liu B., Wang L., Zhu Y., Xia Y., Huang W., Li Z., CdS sensitized sol-gel derived thin films of self-patterned micro-blocks of closely-packed SnO2 nanoparticles as highperformance photoanodes in alkaline solution of methanol, Electrochimica Acta, 295, 130-138, 2019. [29] Hullavarad N. V., Hullavarad S. S., Synthesis and characterization of monodispersed CdS nanoparticles in SiO2 fibers by sol-gel method, Photonics and Nanostructures - Fundamentals and Applications, 5, 156–163, 2007. [30] Kumar N., Pathak T. K., Purohit L.P., Swart H.C., Goswami Y.C., Self-assembled Cu doped CdS nanostructures on flexible cellulose acetate substrates using low cost sol-gel route, Nano-Structures & Nano-Objects, 16, 1–8, 2018. [31] Reli M., Koci K., MatejkaV., Kovar P., Obalova L., Effect of calcination temperature and calcination time on the kaolinite/TiO2 composite for photocatalytic reduction of CO2, GeoScience Engineering, Vol. LVIII No.4, 10-22, 2012. [32] Cullity B.D., Elements of X-ray Diffraction, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 102, 1972. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 881 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 570 |
||