سنتز نانوذرات آلفا آلومینای آلائیده شده با ناخالصی +Fe3 با روش سل-ژل و مطالعه ساختاری، اپتیکی و مغناطیسی آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، واحد آیت‌اله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران

2 گروه فیزیک، واحد ورامین، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران

چکیده

دراین تحقیق، نانوذرات آلومینای خالص (Al2O3) و آلومینای آلائیده شده با ناخالصی آهن (Fe-Al2O3)، با روش شیمیایی سل- ژل با پیش ماده‌های جدید ساخته شدند. خواص بلوری، اپتیکی، مغناطیسی و مورفولوژیکی آلومینا و تاثیر آهن در آن‌ها، با آنالیزهای XRD، FESEM،TEM، UV-DRS، VSM و FTIR مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. نتایج آنالیز XRD نشان داد که ساختار نانوذرات آلومینا گرمادهی شده در دمای 1000oC با وجود ناخالصی آهن، بصورت هگزاگونال در فاز آلفا بدون تغییر باقی می‌ماند. نتایج همچنین نشان داد که اندازه نانوذرات با افزایش درصد ناخالصی کاهش می‌یابد، به طوری که برای نمونه خالص اندازه میانگین نانوذرات  nm55 و برای نمونه ناخالص با درصد ناخالصی 5% اندازه آنها برابر  nm48 به دست می‌آید. نتایج آنالیز اپتیکی FTIR نشان داد که پیوند ارتعاشی در عدد موج cm-1 584 نشانگر پیوند Al-O در نمونه می‌باشد. آنالیز اپتیکی UV-DRS نشان داد که گاف نوار انرژی با وجود ناخالصی 5%، از مقدار eV 34/4 به eV 40/3 کاهش می‌یابد. همچنین نتایج آنالیز فتولومینسانس نشان داد که با افزایش درصد ناخالصی از شدت PL کاسته می‌شود که این امر حاکی از کاهش بازترکیب زوج الکترون- حفره و افزایش فعالیت فتوکاتالیستی نمونه می‌باشد. در نهایت آنالیز مغناطیسی VSM نشان داد که با اعمال ناخالصی، نمونه کامپوزیت به حالت فرومغناطیس تبدیل می‌شود.

کلیدواژه‌ها