مطالعه ویژگی‌های ساختاری، نوری و حس‌گری گازی نانوذرات اکسیدقلع آلاییده با آهن، سنتز شده به روش مایکروویو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان، دامغان، سمنان، ایران

چکیده

در این پژوهش نانوذرات نیم‌رسانای اکسیدقلع آلاییده با آهن با نسبت مولی آهن به قلع 0، 1، 2 و 3 درصد به روش مایکروویو سنتز شدند. ساختار بلوری، ریخت‌شناسی سطح، پیوندهای شیمیایی و ویژگی‌های نوری نمونه‌ها به‌وسیله پراش‌سنج پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدان (FESEM)، طیف‌سنج تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و طیف‌سنجی (UV-vis) مطالعه شده است. آنالیز عنصرها به‌وسیله طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتوایکس (EDAX) انجام شد. نتیجه‌های پراش پرتوایکس نشان داد که نمونه‌ها بس‌بلور بوده و دارای قله‌های ارجح مربوط به صفحات (110)، (101)، (200)، (211)، (220)، (002)، (310)، (112) و (301) فاز SnO
2
با ساختار چهارگوشه روتیل هستند. افزایش تراکم ناخالصی آهن از صفر به سه درصد، سبب کاهش اندازه متوسط نانوبلورک‌ها از 53
/
23 به nm 03
/
11، کاهش اندازه دانه‌ها از 37 به nm 28 و افزایش حجم سلول واحد از 61
/
70 به  40
/
71 و گاف نوری از 13
/
3 به eV 2
/
4 می‌شود. نتیجه‌های آنالیز FTIR پیوند SnO
2
را در نمونه‌ها تأیید می‌کند. بررسی ویژگی‌های حس‌گری گاز اتانول به‌وسیله نمونه‌ها نشان داد که زمان پاسخ حس‌گرها در گستره 75
/
15 تا s 85
/
38 هست. حس‌گر ساخته‌شده با نانوذرات با تراکم یک درصد آهن شرایط بهینه حس‌گری را از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها