بررسي تأثير ميزان توان و زمان پالس امواج فراصوتي بر گاف انرژي ZnO كلوئيد

Investigation on the Effects of Power Amount and Pulse Time of Ultrasound on the Energy Gap of the Synthesized ZnO Colloid

توليد نانوساختارها با ابعاد مورد نظر يكي از مهم‌ترين اهداف پژوهش‌گران است و روش‌هاي مختلفي براي كنترل ابعاد نانو ذرات گزارش شده است. در اين مقاله به بررسي نقش امواج فراصوت در رشد و تغيير ابعاد نانو ذارت ZnO مي‌پردازيم. كلوئيد اوليۀZnO به‌روش معمول با استفاده از هم‌زن مغناطيسي توليد شده و سپس تحت تابش امواج با پروب فراصوت قرار گرفت. تابش فراصوت، ميزان نانوذرات توليد شده در كلوئيد اوليه را تا زمان تابش‌دهي مشخصي كه زمان بهينه مي‌ناميم، تا حدود دو برابر ميزان آن در كلوئيد اوليه افزايش مي‌دهد. اين ميزان افزايش توليد نانوذرات با توجه به ميزان شدت جذب در طول موج لبه جذب به‌دست مي‌آيد. قبل و بعد از زمان بهينه، ميانگين شعاع نانو ذرات نسبت به نمونه كلوئيد اوليه كوچك‌تر و تغييرات آن با افزايش زمان تابش‌دهي به‌شكل خطي كاهش مي‌يابد. كاهش قطر نانوذرات تحت تابش فراصوت در گزارش‌هاي پيشين نيز بيان شده‌اند كه نشان‌دهندۀ سازگاري اين نتايج با گزارش‌هاي پيشين است. آزمايش‌ها نشان مي‌دهد، نرخ كاهش ميانگين شعاع نانوذرات بر حسب زمان، به شرايط تغيير در مدت زمان و شدت پالس تابشي فراصوت بستگي دارد كه مؤيد توان بهينه در تابش‌دهي فراصوتي است. وجود توان بهينه در امواج فراصوتي نيز سازگار با نتايج حاصل از گزارش‌هاي پيشين است.

Synthesis of nano scale materials with required size has been fascinating for many researchers and different methods have been developed for controlling the dimensions of particles during synthesis phase. In this paper, the role of ultrasonic irradiations on synthesis of zinc oxide nano particles and the consequent changes of their dimensions are investigated. Primary colloid of zinc oxide was produced using magnetic stirrer and then the colloid was exposed to ultrasonic probe irradiations. For a certain time called optimum time, exposure to ultrasound improves the output of the synthesized ZnO to double the value of the initially produced one. This increase in production of ZnO nano particles is measured by amount of absorption edge. Before and after the optimum time, mean radius of the produced nanoparticles are smaller than the primary one, and linearly reduces along with increasing the exposure time to ultrasound. Similar result is previously reported partially. These experimentation on ZnO show time rate of reaction of particle size depends on pulse time and intensity of the ultrasound exposed.