تهيه نانو رنگدانه سبز اكسيد روي تقويت شده با كبالت به روش احتراقي

تهيه نانو رنگدانه سبز اكسيد روي تقويت شده با كبالت به روش احتراقي

در اين تحقيق نانو رنگدانه اكسيد روي تقويت شده با كبالت (ZnO:Co) به روش حالت جامد و واكنش احتراقي با استفاده از سوخت گلايسين سنتز شد. نمونه‌هاي به دست آمده با ابزارهايي همچون پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ‌هاي روبشي و عبوري، طيف‌سنجي تبديل فوريه زير قرمز و طيف‌سنجي نوري مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج الگوي پراش اشعه ايكس نشان داد كه در روش احتراقي امكان دستيابي به فاز وورتزيت بدون عمليات حرارتي وجود دارد درحالي كه در روش حالت جامد براي دستيابي به اين فاز انجام عمليات حرارتي در دماي?C1000 الزامي است. اندازه نانو بلورها در روش احتراقي در مقايسه با روش واكنش جامد كاهش چشمگيري را نشان مي‌دهد. نتايج بررسي‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري حاكي از تشكيل ذرات ريزتر با ابعاد 100-50 نانومتر در روش احتراقي است. خواص رنگي نمونه‌هاي تهيه شده به دو روش با استفاده از دستگاه اسپكتروفوتومتر بررسي شده و طيف انعكاسي آنها نوار جذبي پهني را در محدوده 530 نانومتر (ناحيه سبز) نشان مي‌دهد. نتايج حاصل از رنگ‌سنجي نشان داد كه خواص رنگي نمونه حاصل از روش احتراقي نسبت به روش حالت جامد مطلوب‌تر مي‌باشد. اين امر مي‌تواند ناشي از اندازه كوچك‌تر بلورك‌هاي سنتز شده در روش احتراقي در مقايسه با روش واكنش حالت جامد باشد. نتايج طيف‌سنج زير قرمز در هر دو روش نشان از تشكيل پيوندهاي مربوط به Zn با O پس از تكميل فرآيند واكنشي دارد.

In this research nanocrystalline cobalt-doped zinc oxide pigments were prepared via solid reaction and combustion, using glycine as fuel. Obtained powders were characterized by X-ray diffraction, fourier transformation infrared, scanning electron microscopy , transition electron microscope and diffuse reflectance spectroscopy. X-Ray diffraction patterns showed the formation of wurtzite single phase in combustion reaction whereas in the case of solid reaction pure structure appeared after calcinations at 1000 ?C. Crystallite size of the combustion sample was significantly reduced in comparison with the solid reaction samples. Morphological studies using scanning electron and transition electron microscopy revealed that combustion method changes particle size to nano scale ranging from 50 to 100 nm. The colorimetric studies showed a broad reflectance band around 530 nm (green region) for all samples. These results indicated that the samples obtained by combustion reaction have deep green color properties than solid reaction ones. It can be related to smaller crystallite size of nanoparticles in combustion reaction. Fourier transformation infrared results indicated that the main broad band assigned to the zinc-oxygen bond