بررسی اثر غلظت الکترولیت بر خواص ساختاری نانوذرات اکسید ‎ ‎قلع تهیه شده به روش الکتروکریستالیزاسیون

مقدمه: اکسید قلع یا اکسید استنیک‎ ‎ ( SnO2‎ ) یک‎ ‎نیم رسانای ذاتی جفتی نوع n با شبکه بلوری تتراگونال روتیل است‎ .‎اکسید قلع دارای پهنای گاف انرژی مستقیم وسیع ( ev 6 ‎/‎ 3 ‎ Eg = ‎در دمای اتاق) و تحرک پذیری الکترونی زیاد است که به دلیل مقاومت الکتریکی پایین، همراه با شفافیت بالا در ناحیه ی نورمریی تا لبه فرابنفش ( UV-Visible ) مورد توجه قرارگرفته است ‎]‎ 1و2 ‎ [‎ . مواد و روش ها: نانوذرات اکسید قلع به روش الکتروکریستالیزاسیون تهیه شدند. برای این منظور فلز قلع به عنوان اکترود آند و کاتد در محلول الکترولیت محتوی تترامتیل آمونیوم کلراید به عنوان پایدارساز در یک سلول شیمیایی قرار داده شد. نمونه های مختلف از نانوذرات اکسید قلع با غلظت- های مختلف 004/0، 008/0، 012/0، 016/0 و 020/0 مولار محلول الکترولیت تحت اعمال ولتاژ ثابت 25 ولت که طبق بررسی های صورت گرفته به عنوان مناسبترین ولتاژ تشخیص داده شده بود ‎]‎ 3 ‎[‎، به مدت نیم ساعت سنتز شدند. در نهایت رسوب سفید تشکیل شده با کمک سانتریفیوژ از محلول الکترولیت جدا شده و پس از شستشو در دمای 700 درجه سانتیگراد درون کوره حرارت داده شد. یافته ها، بحث و نتیجه گیری: به منظور مطالعه و مشخصه یابی ساختاری نمونه ها،‎ ‎دستگاه های FTIR ‎، ‎ XRDو‎ SEM ‎ به کار‎ ‎گرفته شد. طیف FTIR حضور مولکول های پایدارساز را بر سطح ذرات تایید کرد. الگوی XRD ذرات به وضوح تشکیل ساختار بلوری SnO2‎ را در دمای 700 درجه سلسیوس تایید کرد و هیچ نوع فاز دیگری مشاهده نشد. با توجه به تصاویر ‎ SEMاندازه ی ذرات در محدوده نانومتر و شکل نانوذرات به صورت شبه کروی مشاهده شد. با توجه به این تصاویر اندازه ی میانگین نانوذرات با افزایش غلظت الکترولیت افزایش می یابد. ‎ ‎این نتایج نشان می دهند که ذرات ساخته شده با غلظت 004/0 مولار با اندازه میانگین در حدود 15 نانومتر در مقایسه با ذرات ساخته شده در غلظت های دیگر دارای اندازه کوچکتری می باشند. ‎ ‎

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، اکسید قلع ، الکتروکریستالیزاسیون