7619

توليد پوشش اكسيد روي آلاييده شده با سريم به منظور كاربرد فوتوكاتاليستي

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1400

دكتر مسعود هاشمي نياسري

1400/09/20

مهندسي مواد و متالورژي

synthesis of cerium doped zinc oxide with sol gel method in form of coating with spin coating technique

اكسيد روي يكي از پر استفاده ترين مواد در صنايع مختلفي از جمله الكترونيك به شمار ميرود. استفاده از خواص الكتروشيميايي برخواسته از ساختار الكترونيكي اين ماده در كاربردهايي مثل تصفيه پساب هاي صنعتي به تازگي مورد توجه تحقيقات افراد دوست دار محيط زيست قرارگرفته است. استفاده از اين ماده به شكل پوشش، علاوه بر كاربرد هاي الكترونيكي گوناگون در ادوات مختلف اين امكان را ميدهد كه بتوان از اين ماده به عنوان راه حلي پايدار براي مشكل تصفيه آب استفاده كرد. هر چند اكسيد روي به تنهايي و در حالت خالص قابل دستيابي نيست بلكه به سبب نياز صنعت در بهبود خواص ماده در زمينه هاي خاص هر صنعت، لازم است تا ريزساختار آن طراحي و مهندسي شود. يكي از برجسته ترين روش هاي تغيير و مهندسي ساختار الكترونيكي و خواص فوتوالكتروشيميايي، آلاييدن بلورهاي اكسيد روي با عناصر ديگر از جمله عناصر كمياب خاكي( به سبب ويژگي هاي منحصر به فرد) است. يكي از روش هاي آزمايشگاهي و صنعتي توليد نانومواد روش هاي مبتني بر فاز مايع و به خصوص سل ژل است كه علاوه بر ارزان بودن ميتوان كنترل بسياري روي شرايط و محيط سنتز ماده داشت. با استفاده از تكنيك اسپين كوتينگ ميتوان ژل به دست آمده را روي زيرلايه ي مورد نظر اعمال و آن را خشك كرد. در آلاييدن اكسيد روي با سريم، معمول ترين پيش ماده هاي مورد استفاده استات روي دو آبه و نيترات سريم شش آبه هستند. غلظت هاي پايين آلايندگي در حد 2% اتمي نيز كافي هستند. زيرلايه ها سپس در دماي حدود 400 درجه آنيل ميشوند تا ساختار كريستالي شكل بگيرد. آلاييدن با سريم ميتواند علاوه بر مكانيزم رشد، روي خواص ساختاري نيز تاثير بگذارد مثل جهت ترجيحي و مورفولوژي. به طور كلي در نمونه هاي آلاييده شده با سريم، گاف نوار و اندازه كريستاليت كاهش ميابد.

اكسيد روي , آلاييده شده با سريم , سل ژل , اسپين كوتينگ