ارزيابي مورفولوژي و مكانيزم‌‌هاي شكل‌گيري نانوذرات اكسيد روي و اكسيد مس ساخته شده به روش هم‌رسوبي

Evaluation of the morphologies and formation mechanisms of ZnO and CuO nanoparticles synthesized via the co-precipitation method

يكي از عوامل مهم در تعيين خواص متنوع نانوذرات، مانند خواص مكانيكي، فيزيكي، نوري، مغناطيسي، الكتريكي و بيولوژيكي، مورفولوژي آن‌‌هاست. در اين پژوهش، نانو ذرات اكسيد روي (ZnO) و اكسيد مس (CuO) به روش هم‌رسوبي با پروتكل‌هاي يكسان ساخته شدند. نيترات روي و سولفات مس به ترتيب به‌عنوان پيش سازه‌هاي اكسيد روي و اكسيد مس انتخاب شدند. ساختار بلوري و فازهاي شكل گرفته و مورفولوژي نانوذرات ايجاد شده به ترتيب با پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد ارزيابي قرار گرفتند. بررسي ساختار بلوري، فازهاي شكل يافته و مورفولوژي هر دو نانو ذره نشان داد كه اكسيد روي و اكسيد مس بدون هيچ گونه ناخالصي و با مورفورلوژي‌هاي متفاوت ساخته شدند. نانو ذرات اكسيد روي و اكسيد مس بدست آمده به ترتيب ساختارهاي كروي-الماسي شكل و سلسله مراتبي گل مانند داشتند كه اين مورفولوژي‌‌هاي متفاوت ناشي از ساختارهاي بلورين متفاوت و برهمكنش‌هاي الكترواستاتيكي مختلف بين آنيون‌ها و سطوح قطبي آن‌ها مربوط مي‌‌شود كه در نهايت منجر به ساختارهاي متفاوت آن‌ها مي‌شود.

One of the crucial parameters to tune the various properties of nanoparticles, such as mechanical, physical, optical, magnetical, electrical, and biological properties is their structure and morphologies. In the present study, zinc oxide (ZnO) and cupric oxide (CuO) nanoparticles were synthesized via the co-precipitation method with the same protocols. The phase structures and morphologies of the prepared nanoparticles were investigated using an X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The obtained results revealed that no additional phase forms during the synthesis of ZnO and CuO nanoparticles. The evaluation of the phase structure and morphologies of the prepared nanoparticles exhibited that ZnO and CuO nanoparticles were shaped in different morphologies. ZnO and CuO nanoparticles were shaped in the spherical-diamond-like and hierarchical flower-like structures due to their various crystallographic structures and electrostatic interaction mechanism between different anions and polar surfaces. Indeed, these behaviors lead to the formation of different morphologies and structures.