Proste wyszukiwanie słowa „zinc oxide” w wyszukiwarce naukowej ScienceDirect dało 154 587 trafień (maj 2015 r.) w obrębie różnych obszarów badawczych, między innymi fizyki, chemii, medycyny, nanonauki, nanotechnologii i obszarów interdyscyplinarnych. Tak duża liczba opublikowanych prac naukowych świadczy o rosnącym zainteresowaniu właściwościami i potencjalnym zastosowaniu tlenku cynku, ZnO (rys. 1). Każdego dnia mamy do czynienia z ZnO w sposób bezpośredni lub pośredni, przez kontakt z produktem zawierającym w składzie ZnO.
ZnO w postaci sproszkowanej ma barwę białą, jest trudno rozpuszczalny w wodzie. Należy do grupy tlenków amfoterycznych. ZnO ma właściwości bielące, matujące, kryjące, antybakteryjne (Wang, 2004; Zhang, Jiang, 2007). Przyspiesza gojenie ran, dzięki czemu jest stosowany do produkcji pudrów, opatrunków, zasypek oraz kremów, np. pastan Lassara (Huang, Lenaghan, 2013). ZnO ma pasmo wzbronione o energii wynoszącej ~3.3 eV, co odpowiada długości fali ~375 nm (Kumar, Venkateswarlu, 2013). Jest półprzewodnikiem o szerokim zakresie zastosowań, tj.: przezroczyste tlenki przewodzące, filtry UV, fotokatalizatory (Morkoc, Ozgur, 2009). Porównując organiczne i nieorganiczne fi ltry UV, ZnO został uznany za doskonały materiał osłonowy przeciw promieniowaniu UV, mający szeroką charakterystykę absorpcji UV i fototrwałość (Boutard, Rousseau, 2013). Ponadto ZnO jest stosowany do urządzeń optoelektronicznych, kataliz, diod elektroluminescencyjnych (LED), urządzeń termoelektrycznych, warystorów oraz płaskich ekranów (Ozgur, Hofstetter, 2010; Vidor, Wirth, 2014). Ze względu na swoje specyfi czne właściwości, jest często stosowany w przemyśle farmaceutycznym, lakierniczym, kosmetycznym, stomatologicznym, gumowym, elektronicznym oraz ceramicznym.
| PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA | ||
| mgr inż. Jacek Wojnarowicz |
||
 Absolwent Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Doktorant w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN, gdzie pełni funkcję Kierownika ds. technicznych w Laboratorium Nanostruktur. Wykonuje charakteryzację nanomateriałów metodami DLS, NTA, LDE, MLS, analizę gęstości piknometrycznej, analizę powierzchni właściwej (BET). Rozwija i bada metodę mikrofalowej syntezy hydro- oraz solwotermalnej. Zajmuje się syntezą nano ZnO o kontrowanej wielkości cząstek. Brał udział w projekcie NanoFATE, gdzie badał rozpuszczalność i stabilność nano ZnO w środowisku wodnym oraz transformację środowiskową nano ZnO w przyrodzie. |
||
| STRESZCZENIE: |
| Nanocząstki tlenku cynku domieszkowane kobaltem otrzymano przy użyciu mikrofalowej syntezy solwotermalnej. Prekursorami reakcji MSS były roztwory otrzymane przez zmieszanie octanu cynku oraz octanu kobaltu (II) w glikolu etylenowym. Otrzymano nanocząstki (NC) Zn1-xCoxO w zakresie zawartości domieszki Co2+ od 1 do 15% molowych. Określono następujące parametry NC: gęstość helową, powierzchnię właściwą (BET), czystość fazową, zawartość domieszki, średnią wielkość cząstek, rozkład wielkości cząstek, morfologię. Badanie metodą dyfrakcji rentgenowskiej nie wykazało obcych faz w otrzymanych próbkach. Otrzymane Zn1-xCoxO składają się z luźnych sferycznych cząstek o strukturze wurcytu i średniej wielkości 30 nm. Obrazy SEM nie wykazały wpływu wzrostu ilości domieszki w Zn1-xCoxO na zmiany morfologii NC. |
| SUMMARY Microwave solvothermal synthesis of Co-doped ZnO nanoparticles |
| Co-doped zinc oxide nanoparticles were prepared by microwave solvothermal synthesis (MSS) technique. The nanoparticles were produced from a solution of zinc acetate and cobalt (II) acetate using ethylene glycol as a solvent. The content of Co2+ in Zn1-xCoxO was in range of 1–15% mol. The following material nanostructure properties were investigated: skeleton density, specifi c surface area (SSA), phase purity (XRD), lattice parameter, dopant content, average particle size, particle size distribution and morphology. X-ray diffraction of synthesized samples showed a single phase ZnO nanostructure without indication of alien phases. Obtained Zn1-xCoxO composed of loose spherical particles with wurtzite crystal structure and average particle size 30 nm. SEM images didn’t show impact of increase of dopant content on morphology of nanoparticles. |
| Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne |
Newsletter