ويژگي هاي فيزيكي و الكتروشيميايي نانونوار Fe2O3 و نانوكامپوزيت Fe2O3-CeO2

Physical and electrochemical properties of Fe2O3 nanoribbons and Fe2O3-CeO2 nanocomposite

هدف اين كار، تهيه اكسيد آهن و نانوكامپوزيت اكسيد آهن-اكسيد سريم با استفاده از تكنيك الكتروريسي سل-ژل و بررسي ويژگي هاي اپتيكي، ساختاري، مغناطيسي و الكتروشيميايي آن ها مي باشد. ساختار مكعبي اكسيد سريم (CeO2) و فاز رمبوهدرال اكسيد آهن (α-Fe2O3) در نانوكامپوزيت توسط آناليز XRD تاييد شد. اندازه بلورك مربوط به نمونه ي Fe2O3 و نانوكامپوزيت Fe2O3-CeO2 با استفاده از رابطه شرر به ترتيب ۲۶/۷ و ۴/۹ نانومتر محاسبه شد. مطابق تصاوير FESEM، مورفولوژي نمونه ي Fe2O3 به صورت نانونوار و مورفولوژي نانوكامپوزيت Fe2O3-CeO2 به صورت نانوفيبر مي باشد. طيف EDS وجود عناصر اكسيژن و آهن و سريم را در نانوكامپوزيت Fe2O3-CeO2 تاييد مي كند. پارامترهاي مغناطش اشباع (Ms)، مغناطش پسماند (Mr) و وادارندگي (Hc) به كمك آناليز VSM براي نمونه ي Fe2O3 به ترتيب،۰/۶emu/g , ۱/۸emu/g و ۲۲۹/۱۳Oe و براي نانوكامپوزيت Fe2O3-CeO2 به ترتيب ۰/۱۳emu/g، ۴/۷۷emu/g و ۱۸/۲۷Oe اندازه گيري شد. منحني هاي CV و شارژ/دشارژ الكترودهاي هر دو نمونه نيز به كمك آناليز الكتروشيميايي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه كامپوزيت Fe2O3-CeO2 ظرفيت ويژه بالاتري نسبت به Fe2O3 از خود نشان مي دهد.

The aim of this work is to prepare iron oxide and iron oxide-cerium oxide nanocomposite using sol-gel electrospinning technique and to study their optical, structural, magnetic and electrochemical properties. The cubic structure of cerium oxide (CeO2) and the rhombohedral phase of iron oxide (α-Fe2O3) in the nanocomposite were confirmed by XRD analysis. The crystal size of the Fe2O3 sample and the Fe2O3-CeO2 nanocomposite were calculated using the Scherer equation of 26.7 and 4.9 nm, respectively. According to FESEM images, the morphology of the Fe2O3 sample is in the form of nanofibers and the morphology of the Fe2O3-CeO2 nanocomposite is in the form of nanofibers. The EDS spectrum confirms the presence of oxygen, iron and cerium in Fe2O3-CeO2 nanocomposites. Saturation magnetization (Ms), residual magnetization (Mr) and induction (Hc) parameters by VSM analysis for Fe2O3 sample 1.8 emu / g, 0.6 emu / g and 229.13 Oe and for Fe2O3-CeO2 nanocomposite, respectively. 4.77 emu / g, 0.13 emu / g and 18.27 Oe were measured, respectively. The CV curves and charge / discharge of the electrodes of both samples were also examined by electrochemical analysis. The results show that the Fe2O3-CeO2 composite shows a higher specific capacity than Fe2O3.