تأثير ليزر النديميوم-ياك على الخواص البصرية والتركيبية للمركب النانوي كبريتيد الرصاص/أوكسيد الكرافين المختزل

الباحث

ضرغام عباس حسون جاسم

المشرف

محمد حمزة خضير المعموري

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية العلوم للبنات / فيزياء الليزر

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Nd-YAG Laser ; PbS/rGO Nanocomposite ; Optical Properties ; Structural Properties

هذه الدراسة تضمنت ثلاثة اجزاء ، الجزء الاول تم فيه تحضير مسحوق أوكسيد الكرافين GO باستخدام طريقة هامرز المعدلة 4a: LI!)(modified Hummers method) الكيميائية ).اما الجزء الثاني تضمن تحضير المركب النانوي 205/700 باستخدام تقنية الاستتصال بالليزر النبضي في السوائل Pulsed Laser Ablation in Liquid(PLAL) ، حيث تم تشعيع قرص PbS المغمور في المحلول المائي لأوكسيد الكرافين باستخدام ليزر النديميوم — ياك (Q-switch Nd-YAG Laser) الذي يعمل بتردد 6 هيرتز وطاقة لكل نبضة 200 ملي جول وعدد نبضات 300 نبضة و باطوال موجية مختلفة 355,532,1064 () نانومتر.اما الجزء الثالث فتضمن استخدام ترددات مختلفة 512( 1,3,6) والطول الموجي nm 355والطاقة لكل نبضة [100010وعدد النبضات 300 نبضة . أظهرت النتائج ان اعلى قيمة للامتصاص تحدث عند الطول الموجي (230nm) لمحلول أوكسيد الكرافيين، كلما زاد الطول الموجي تزداد شدة الامتصاص لجميع العينات . ولوحظ حدوث ازاحة زرقاء( (Blue shift لجميع العينات الستة بسبب تاثير الطول الموجي والتردد لليزر النبضي مقارنة مع PbS bulk with Eg=0.41 eV بسبب حدوث ظاهرة الحصر الكمي القوية ) (distinct quantum confinement . ان للطول الموجي تاثير قليل جدا على فجوه الطاقة للعينات المحضرة 51,52,53 اذ بلغت 4.9, 5 ,5.1 على التوالي .اما تاثير تردد الليزر النبضي واضح جدا على تحضير المركب النانوي 555/00 ءاذ لوحظ زيادة فجوة الطاقة مع التردد النبضي. وتؤشر نتائج XRD ان كل العينات الستة تدل على تكون جسيمات PPS النانوية بحجم صغير جدا Q.D) 0057155 ويلاحظ انه بزيادة الطول الموجي والتردد فان Crystallite size يزداد زيادة بسيطة عدا وجود شذوذ بسيط في العينة 6 و يظهر أنه في كل العينات تم تحول 60 الى 160 . اما طيف FTIR لكل العينات الستة المحضرة اظهر وجود Leja امتصاص تعزى الى وجود الأصرة (C=C) العطرية (الأوروماتية) كذلك حزمة امتصاص تعزى الى مجموعة الهيدروكسيل (O — H) و قمه امتصاص تعود الى Bond 5-5. من نتائج FESEM نلاحظ ان الطول الموجي لليزر المستخدم بعملية الاستئنصال يوثر على معدل الحجم الحبيبي لجسيمات PhS النانوية داخل المركب النانوي 705/00 اذ بزيادة الطول الموجي فان معدل الحجم الحبيبي يقل من nm 78.5 الى nm 53.4 وكذلك تم الحصول على اصغر جسيم نانوي لمادة GS pall Jala PhS النانوي المحضر5205/1000 بحجم nm 36 باستخدام الطول الموجي nm 1064 . اظهرت نتائج FESEM للعينة 54 شكل إن جسيمات 5 النانوية تكون على شكل وردة ( Flower (like موجودة على صفائح اوكسيد الكرافين المختزل ) (rGO وبالتالي فان تغيير الطول الموجي يمكن الحصول على اشكال متعددة (spherical ,rods ,flower-like ) نلاحظ انه كلما زاد التردد النبضي pulse repetition rate قل معدل الحجم الحبيبي لجسيمات PbS النانوية Jala المركب النانوي المحضر PbS/rGO . يتضح من نتائج EDX ان كل العينات المحضرة تحتوي على الكاربون ،اوكسجين ،كبيريت،والرصاصء ولاتوجد اي شوائب في المركب النانوي المحضر عدا السليكون الذي تم الترسيب عليه لغرض اجراء الفحوصات التركيبية. ونلاحظ ان كل من عنصرالاوكسجين والكبريت والرصاص يزداد بزيادة الطول الموجي وهذا يدل على ان الطول الموجي الاعلى يقتلع جسيمات اكثر وهذه النتائج تتوافق مع نتائج spectroscopy uv-. ع7151616اما بزيادة الترد يقل كل من الاوكسجين والكبريت ويزداد تركيزالرصاص. اي ان للتردد النبضي دور كبير في عملية الاختزال ) (reduction أظهرت حسابات الازالة ان أوكسيد الكرافين لو كفاءة إزالة لصبغة المثيل الأزرق بمقدار 9072 تليها المتراكبة النانوية بكفاءة إزالة قدرها 9047 وجسيمات الرصاص النانوية ذات الكفاءة الأقل إزالة مقدارها %31

This study included three parts, the first part was the preparation of graphene oxide GO powder using the modified Hummer's method (Chemical Method). The second part included the preparation of the PbS/rGO nanocomposite using the Pulsed Laser Ablation in Liquid (PLAL), where a PbS disc immersed in an aqueous solution of graphene oxide was irradiated using a Q-switched Nd-YAG laser that operates at a frequency of 6 Hz, energy per pulse 200 mJ, number of pulses of 300 pulses, and different wavelengths (335,532,1064) nm. The third part included the use of different frequencies (1,3,6) Hz, wavelength 335 nm, energy for each pulse 1000mJ, and the number of pulses 300 . The results showed that the absorption peak of graphene oxide solution is equal to (230 nm), the higher the wavelength, the greater the absorption intensity for all samples. A blue shift was observed for all six samples due to the effect of the wavelength and frequency of the pulsed laser compared to PbS bulk with Eg=0.41 eV due to the occurrence of strong quantum confinement. The wavelength has a very small effect on the energy gap of the prepared samples S1, S2, S3 as they reached 5.1, 5, and 4.9, respectively. The effect of the pulsed laser frequency is very clear on the preparation of PbS/rGO nanocomposite, it was noticed that the increase in frequency increases the energy gap. It was found from the results of XRD that all six samples indicate the formation of PbS nanoparticles with a very small size( PbSNPs QD), It is noted that with increasing wavelength and frequency, the Crystallite size increases slightly except for a slight anomaly in sample S6 and it appears that in all samples GO has been converted to rGO. As for the FTIR spectrum for all the six prepared samples, it showed the presence of an absorption band attributed to the presence of the aromatic (C = C) bond, as well as an absorption band attributed to the hydroxyl group (O - H) and an absorption peak due to the S-S Bond. From the results of FESEM, we note that the wavelength of the laser used in the ablation process affects the average particle size of PbS nanoparticles inside the PbS/rGO nanocomposite, as by increasing the wavelength, the average particle size decreases from 78.5 nm to 53.4 nm, as well as the smallest PbS nanoparticle was obtained within the prepared PbS/rGO nanocomposite with a size of 36 nm using a wavelength of 1064 nm. FESEM results for sample S4 showed that PbS nanoparticles are in the form of a flower (flower-like) on the sheets of reduced graphene oxide (rGO), and therefore the wavelength change can obtain multiple shapes (spherical, rods, flower-like). We note that the higher the frequency (pulse repetition rate), the lower the grain size rate of PbS nanoparticles within the prepared PbS/rGO nanocomposite. It is clear from the EDX results that all the prepared samples contain carbon, oxygen, sulfur, lead, and there are no impurities in the prepared nanocomposite except for the silicon that was deposited on it to conduct structural tests. We note that oxygen, sulfur, and lead increase with increasing wavelength, and this indicates that the higher wavelength removes more particles, and these results are consistent with the results of UV-Visible spectroscopy, As the frequency increases, oxygen and sulfur decreases, and lead concentration increases. That is, frequency plays a major role in the reduction process. The PbS/rGO nanocomposite showed improved adsorption properties, as it showed higher removal efficiency (47%) compared to the removal efficiency of pure graphene oxide solution (72%). B of an aqueous solution. The PbS/rGO nanocomposite showed improved adsorption properties, as it showed higher removal efficiency (47%) compared to the removal efficiency of pure graphene oxide solution (72%). B of an aqueous solution. |Pagess

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب