نانومقیاس

نانومقیاس

سنتز تک مرحله ای نانوکامپوزیت فوتوکاتلیستی سولفید روی/گرافن اکساید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرقدس، ایران
2 گروه فیزیک، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
3 گروه شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
10.22034/ns.2026.2095502.1444
چکیده
در این پژوهش، با توجه به اهمیت توسعه روش‌های ساده و قابل‌کنترل برای سنتز نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر ZnS/GO و نقش شرایط واکنش در تشکیل ساختار مطلوب، اثر pH محیط بر سنتز این نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید (ZnS/GO) از طریق یک روش هیدروترمال تک‌مرحله‌ای با استفاده از استات روی و سولفید سدیم به‌عنوان پیش‌ماده‌های سنتز و گرافن اکساید به‌عنوان بستر رشد نانوذرات تهیه شد. به‌منظور تعیین شرایط بهینه سنتز، تأثیر pH محیط واکنش بر تشکیل نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تشکیل موفق نانوکامپوزیت به pH محیط وابسته است؛ به‌گونه‌ای که محیط اسیدی شرایط مطلوب برای تشکیل ساختار این نانوکامپوزیت را فراهم کرد، در حالی که در محیط‌های خنثی و قلیایی تشکیل نانوکامپوزیت مشاهده نشد. الگوی پراش پرتو ایکس با ظهور پیک‌های شاخص فاز ZnS، تشکیل موفق فاز بلوری سولفید روی را تأیید کرد. همچنین، نتایج طیف‌سنجی رامان و مادون قرمز تبدیل فوریه حضور گرافن اکساید و گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار آن را نشان داد. آنالیز طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس نیز حضور عناصر اصلی کربن، اکسیژن، روی و گوگرد را تأیید کرد که بیانگر سنتز موفق نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید بود. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که کنترل pH محیط سنتز نقش کلیدی در تشکیل و توسعه ساختار نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید ایفا می‌کند و روش هیدروترمال تک‌مرحله‌ای مورد استفاده، به دلیل سادگی و قابلیت کنترل شرایط سنتز، می‌تواند رویکردی مناسب برای تهیه این نانوکامپوزیت و بهره‌گیری از آن در کاربردهای فوتوکاتالیستی و زیست‌محیطی باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

One-Step Hydrothermal Synthesis of a Zinc Sulfide/Graphene Oxide Nanocomposite

نویسندگان English

Kasra Behzad 1
Monir Niazi 1
Afarin Bahrami 2
Zahra Khalaj 1
Vahid Kiarostami 3
1 Department of Physics, ShQ.C., Islamic Azad University, Shahr-e Qods, Iran
2 Department of Physics, Isl.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Department of Chemistry, NT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

In this study, the effect of reaction pH on the formation of zinc sulfide/graphene oxide (ZnS/GO) nanocomposites was investigated using a one-step hydrothermal synthesis method. Zinc acetate and sodium sulfide were employed as precursor materials, while graphene oxide (GO) was used as a substrate for the growth of ZnS nanoparticles. The influence of the reaction pH on the formation and structural characteristics of the resulting material was systematically evaluated. The results demonstrated that the formation of the composite was strongly dependent on the reaction pH. An acidic medium favored the formation of the target material, whereas no distinct formation of the nanocomposite was observed under neutral and alkaline conditions. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed the formation of crystalline ZnS through the appearance of its characteristic diffraction peaks. Raman and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the presence of GO and its oxygen-containing functional groups. In addition, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) verified the presence of carbon, oxygen, zinc, and sulfur, which was consistent with the successful formation of the prepared composite. These findings indicate that pH is a critical parameter in controlling the formation of the material during the hydrothermal process. The one-step hydrothermal method provides a simple and controllable approach for the preparation of ZnS/GO nanocomposites with potential applications in photocatalytic and environmental remediation processes.

کلیدواژه‌ها English

Graphene oxide
Zinc sulfide
ZnS/GO nanocomposite
One-step hydrothermal synthesis

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 14 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 03 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 09 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 14 شهریور 1405