Spinel-Type Cobalt Oxide (Co3O4) Nanoparticles from the mer- Co(NH3)3(NO2)3 Complex: Preparation, Characterization, and Study of Optical and Magnetic Properties

در اين مقاله، كمپلكس mer-Co(NH3)3(NO2)3به عنوان يك پيشماده جديد براي سنتز نانوذرات Co3O4كبالت به كار رفته است. تجزيه حرارتي اين كمپلكس بدون استفاده از حلال هاي گرانقيمت و سمي و همچنين دستگاه هاي پيچيده به سنتز نانوذرات Co3O4 در دماي پايين (175 °C) منجر شده است. محصول با استفاده از فنون پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف سنجي مادون قرمز (FT-IR) ، ميكروسكوپ الكتروني پويشي((SEM و عبوري ((TEM و طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس((EDS مورد شناسايي قرار گرفت و خواص نوري و مغناطيسي آن به ترتيب به كمك طيف سنجي مريي-فرابنفش (UV-Vis) و مغناطيس سنج ارتعاشي (VSM) بررسي شد. آناليز هاي XRD ,FT-IRوEDS نشان دادند كه اين تركيب به صورت تك فاز و خالص با ساختار مكعبي تشكيل شده است. پارامتر ثابت شبكه با استفاده از داده هاي XRD مقدار 8.0650 آنگستروم محاسبه شد. تصاوير SEMو TEMنشان دادند كه نانوذرات Co3O4 كروي شكل با اندازه متوسط 19 نانومتر مي باشند. طيف نوري محصول دو شكاف نوار را در 2.20 و 3.45 الكترون ولت نشان داد كه نيمه هادي بودن آن را تاييد مي نمايد.اندازه گيري مغناطيسي نشان داد نانو ذرات Co3O4 داراي خاصيت فرومغناطيس ضعيف در دماي اتاق مي باشند

In this paper, the mer-Co(NH3)3(NO2)3 complex was used as a new precursor for synthesizing spinel-type cobalt oxide nanoparticles (Co3O4NPs).Thermal decomposition of the complex at low temperature (175 °C) resulted in the Co3O4NPs without using expensive and toxic solvents or complicated equipment. XRD, FT-IR, SEM, EDX, and TEM were employed to characterize the product, and its optical and magnetic properties were studied by UV-visible spectroscopy and a VSM, respectively. FT-IR, XRD and EDS analyses confirmed the formation of single-phase Co3O4 with cubic structure. The lattice constant calculated from XRD peaks is 8.0650 ?. SEM and TEM images showed that Co3O4NPs have a sphere-like morphology with an average size of 19 nm. Optical spectrum of Co3O4NPs revealed the presence of two band gaps at 2.20 and 3.45 eV values, which in turn confirmed the semiconducting properties. The magnetic measurement of Co3O4NPs showed a weak ferromagnetic order at room temperature.