تاثیر ناخالصی کبالت (Co) بر ویژگی های ساختاری و اپتیکی نانوکریستالهای اکسید روی (ZnO) تهیه شده با روش همرسوبی

در این تحقیق نانوذرات خالص ZnO و آلیاژی Co-ZnO با درصد های ناخالصی %5 و %10 کبالت و با پیش ماده های جدید سولفات روی و کلرید کبالت در حضور پایدارسازهای NaBH4 و CTAB با روش همرسوبی ساخته شدند. به منظور تعیین خواص بلوری، اپتیکی و موفولوژیکی از نمونه ها آنالیز های XRD،TEM FTIR ، EDX، FESEM و UV-DRS صورت گرفت. نتایج ساختاری XRD نشان داد که نمونه های خالص و به همراه ناخالصی دارای ساختار هگزاگونال هستند. همچنین نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که با افزایش ناخالصی Co از اندازه نانوذرات تاnm 40 برای حالت %10 کاسته می شود. نتایج آنالیز FESEM حاکی از یکنواختی نانوذرات می باشد، بطوریکه با افزایش ناخالصی کبالت از میزان یکنواختی آنها کاسته می شود. نتایج آنالیز عنصری EDX نشان داد که درصد وزنیZn برای نمونه های %0، %5 و %10 بترتیب برابر باwt%81، wt%2/79 و wt%4/74 می باشد که این کاهش، نشان دهنده ورود ناخالصی کبالت بصورت درون شبکه ای و جایگزینی آن با اتمهای Zn می باشد. نتایج آنالیز TEM نشان دادند که نانوذرات با ناخالصی %5 بصورت شبه کروی در اندازه nm55 تشکیل می شوند. نتایج آنالیز FTIR حاکی از قله جذب بسیار شدیدی در عدد موج cm-1434، متعلق به پیوند ارتعاشی Zn-O و قله جذب ایجاد شده در عدد موج cm-13434 مربوط به فعالسازی رادیکالهای OH می باشد که با افزودن ناخالصی مقدار جذب آن افزایش می یابد و در نتیجه باعث افزایش فعالیت فتوکاتالیستی در این نمونه می شود. آنالیز UV-DRS، نشان داد که گاف نوار انرژی نمونه با افزایش ناخالصی کبالت، از eV17/3 برای نمونه خالص اکسید روی تا eV88/2 در نمونه ای با ناخالصی %10 بطور چشمگیری کاهش می یابد.