SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ZINC OXIDE NANOPOWDER DOPED WITH COPPER BY MICROWAVE ASSISTED POLYOL METHOD

Abstract

في هذا العمل انتجت عينات من مادة أكسيد الزنك النانوية المطعمة بنسب مختلفة من النحاس باستخدام طريقة البوليول ومساعدة الميكروويف عند درجتى الحرارة 180 و 200 مئوية. وقد فحصت خصائص هذه العينات المنتجة بعدة أجهزة مثل جهاز حيود الأشعة السينية (XRD)، وجهاز مطياف الإلكترون الضوئي (XPS)، والمجهر الإلكتروني الماسح (FESEM)، لقد أظهرت نتائج XRD أن التركيب البلوري السداسي لأكسيد الزنك لم يتغير بسبب عملية التطعيم . وكما أظهرت أيضا أن هناك زيادة تنشأ في حجم الجسيمات النانوية الدقيقة المكونة لأكسيد الزنك مع زيادة درجة حرارة الإنتاج في حين أن ارتفاع تركيزالتطعيم بالنحاس يقلل من حجم هذه الجسيمات النانوية الدقيقة. أما بالنسبة لأبعاد بلورة أكسيد الزنك فلم تعاني من أي تغيربسبب التطعيم بمادة النحاس نظراَ لتقارب نصف القطر الايوني لأكسيد الزنك وأكسيد النحاسيك . وقد شخص جهاز مطياف الإلكترون الضوئي (XPS) بعض العينات المنتجة المطعمة بالنحاس مؤكدة وجود أيونات Cu+2 ضمن الشبكة البلورية لأكسيد الزنك. كما أن المجهر الإلكتروني الماسح (FESEM) أعطى صوراً لشكل جسيمات مادة أكسيد الزنك النقية والمطعمة بالنحاس حيث لم يتغير الشكل, حيث لوحظ وجود حبيبات كروية كبيرة متشكلة من جسيمات نانوية دقيقة. وقد اتخذت الحبيبات الكبيرة الشكل الكروي الذي ظهر أكثر تجانساً وانتظاماً عند درجة الحرارة 180 مئوية. وأظهرت نتائج جهاز مطياف تشتيت طاقة الأشعة السينية (EDX) نقاوة العينات المنتجة من أي شوائب أو مواد أخرى يمكن أن تتواجد ضمن العينات. وكما تمت دراسة تأثير التطعيم بالنحاس على طاقة فجوة الربط لأكسيد الزنك بين حزمة التوصيل وحزمة التكافؤ’ وأظهرت النتائج أن طاقة فجوة الربط لأكسيد الزنك تناقصت بشكل ضئيل جداً من 3.29 إلى 63.2 إلكترون فولت.