بررسی ضریب شکست نانوذرات اکسید سریم سنتز شده به روش سل-ژل

یکی از زمینه های تحقیقاتی که نانو مواد فراهم کرده و بسیار مورد توجه قرار گرفته سنتز اکسید سریم در ابعاد نانومتری است. نیمه هادی اکسید سریم یک اکسید خاکی کمیاب است که کاربردهای قابل توجهی در زمینه سلول های خورشیدی، سنسور گاز و در سلول های اولیه محافظ از اثرات مضر پرتو درمانی دارد [3–1]. اندازه ذرات و بلورک ها، مورفولوژی سطح ذرات و ساختار بلوری تاثیر چشمگیری در خواص اپتیکی اکسید سریم دارد [4]. در این پژوهش تلاش شده است به کمک روش سل-ژل و با استفاده از سریم (III) نیترات شش آبه، آمونیاک به عنوان پیش ماده های اولیه و اتانول به عنوان حلال، نانوذرات اکسید سریم سنتز شده و ضرییب شکست نانوذرات در دماهای 200، 500 و 700 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفته است. مشخصه یابی نانوذرات اکسید سریم بدست آمده توسط طیف سنجی پراش اشعه ی ایکس (XRD)، طیف سنجی فرابنفش- مریی (UV-vis) و میکروسکوپ روبشی الکترونی گسیل میدانی (FESEM) تحلیل و بررسی شد. مطالعات میکروسکوپی انجام شده نشان دهنده این است که نانوذرات اکسید سریم تقریبا کروی شکل هستند و با میانگین گیری از سه نمونه ساخته شده؛در دماهای بالاتر از 200 درجه سانتیگراد شاهد کاهش اندازه قطر نانوذرات بودیم. نتایج طیف پراش اشعه ایکس بیانگر حضور فاز اکسید سریم در محصول نهایی است که با افزایش دمای کلسینه شدت قله های پراش اشعه ایکس بلورینگی بیشتری را نسبت به اکسید سریم کلسینه شده در دمای پایین نشان می دهد. با توجه به طیف جذبی نانوذرات اکسید سریم می توان مشاهده کرد که موقعیت قله ها با افزایش دمای کلسینه به سمت طول موج های بلندتر جابه جا می شود که نشان دهنده کاهش شکاف انرژی اکسید سریم می باشد. تاثیر دمای کلسینه بر ضریب شکست نانوذرات نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشانگر آن است که ضریب شکست اکسید سریم سنتز شده در دمای کلسینه 700 درجه سانتیگراد در مقایسه با دماهای کلسینه دیگر کاهش چشمگیری داشته است.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، اکسید سریم ، ضریب شکست