سنتز جديد نانوذرات دي اكسيد قلع خالص و آلاييده شده با روي با استفاده از حلال بر پايه اوره

Novel Synthesis of Pure and Zinc-doped Tin Dioxide by using Urea-based Solvent

ساختارهاي دي اكسيد قلع (SnO2) خالص و آلاييده شده با روي (Zn doped SnO2) به روش سولوترمال سنتز شدند. در اين روش، سنتز اكسيدهاي فلزي بدون استفاده از مواد افزودني ديگر و تنها با انتخاب پيش ماده­هاي جديد در حلال بر پايه اوره انجام گرفت. حلال مورد استفاده در اين روش مي­تواند به عنوان عامل كنترل كننده شكل و اندازه براي جلوگيري از رشد بيش از اندازه ذرات مورد استفاده قرار گيرد. علاوه بر آن با متلاشي شدن اوره تشكيل دهنده حلال در دماي 200 درجه سانتيگراد محيط قليايي مي شود كه به تشكيل اكسيد فلزي كمك مي­كند. فرآيند كلسينه شدن براي توليد SnO2 و Zn-doped SnO2بعد از سنتز انجام شد. محصولات به‌دست ‌آمده با بهره‌گيري از تكنيك‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميدان (FESEM)، پراش پرتو (XRD) X، طيف‌سنجي مادون‌قرمز تبديل فوريه (FTIR)، طيف سنجي پراش انرژي پرتو X (EDS) و طيف سنجي مرئي-فرابنفش UV - Visible)) مشخصه­يابي شدند. در اين روش سنتز، محصولاتي با اندازه ذرات 16 و 18 نانومتر به ترتيب براي SnO2 و Zn-doped SnO2 به­دست آمدند. هيچ پيكي از فازهاي كريستالي ناخالص در طرح XRD تشخيص داده نشد. محاسبات نشان داد كه ميزان شكاف انرژي 6/3 اكترون ولت مي­باشد كه مربوط به منطقه فرابنفش طيف الكترومغناطيسي است.

Tin dioxide (SnO2) and Zn doped SnO2 structures were synthesized by hydrothermal method. In this method, synthesis of metal oxides was done without using any additives only by selection of new precursors in Urea-based solvent. The applied solvent in this work can be used as size and shape directing agent to prevent further particle growth besides solvent role. Also by decomposition of Urea component of the solvent at 200 °C, the medium became alkali and can help to the production of metal oxide. The calcination process was done for the production of SnO2 and Zn-doped SnO2 after synthesis. The obtained products were characterized by using field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform near IR (FTIR), energy dispersive X-ray (EDS) and UV-Vis spectroscopy. By this method, the products with average sizes of 16 and 18 nm were obtained, respectively for SnO2 and Zn-doped SnO2. No peaks of crystalline impurity phase were observed in the XRD pattern. The calculation showed 3.6 e.V. for band gap energy that related to ultraviolet part of the electromagnetic spectrum.