Tổng hợp và đặc trưng hóa các cấu trúc nano ZnO thu được từ hỗn hợp chất lỏng ion với dung môi hữu cơ

Central European Journal of Chemistry - Tập 12 Số 7 - Trang 749-756 - 2014
Oprea, Ovidiu1, Ciocirlan, Oana1, Badanoiu, Alina2, Vasile, Eugeniu3
1Department of Inorganic Chemistry, Physical Chemistry and Electrochemistry, Politehnica University of Bucharest, Bucharest, Romania
2SIMONa Department, University Politehnica Bucharest, Bucharest, Romania
3METAV-CD, Bucharest, Romania

Tóm tắt

Các hạt nano ZnO đã được tổng hợp trong hỗn hợp chất lỏng ion dựa trên cation imidazolium với dung môi hữu cơ (dimethyl sulfoxide và ethylene glycol) qua một quy trình đơn giản, một bước ở nhiệt độ thấp. Tác động của những hỗn hợp này đến hình thái, kích thước và tính chất của các bột nano ZnO thu được đã được nghiên cứu. Các bột nano thu được đã được đặc trưng hóa bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), quang phổ hấp thụ UV-Vis (UV-Vis) và phát quang (PL). Tác động của hỗn hợp chất lỏng ion đến quá trình phân hủy quang xúc tác methylene blue đã được phân tích. Các nghiên cứu XRD xác nhận cấu trúc hình lục giác wurtzite của bột ZnO thu được. Các quang phổ hấp thụ UV-Vis hiện ra hình dáng đặc trưng cho ZnO, với một dải rộng nằm trong vùng UV, có cực đại khoảng 360 nm. Năng lượng khoảng cách băng được tính toán nằm trong khoảng 3.25–3.28 eV. Các bột nano ZnO tổng hợp có hoạt tính quang xúc tác cao đối với methylene blue, với kết quả tốt nhất đạt được khi sử dụng 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate làm dung môi.

Từ khóa

#ZnO #nano #chất lỏng ion #dung môi hữu cơ #quang xúc tác

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=J. Am. Chem. Soc.; citation_author=Y Zhou, M Antonietti; citation_volume=125; citation_publication_date=2003; citation_pages=14960; citation_doi=10.1021/ja0380998; citation_id=CR1 citation_journal_title=J. Am. Chem. Soc.; citation_author=T Nakashima, N Kimizuka; citation_volume=125; citation_publication_date=2003; citation_pages=6386; citation_doi=10.1021/ja034954b; citation_id=CR2 citation_journal_title=Angew. Chem. Int. Ed.; citation_author=M Antonietti, D Kuang, B Smarsly, Y Zhou; citation_volume=43; citation_publication_date=2004; citation_pages=4988; citation_doi=10.1002/anie.200460091; citation_id=CR3 citation_journal_title=Cent. Eur. J. Chem.; citation_author=Z Durmus, H Kavas, A Baykal, MS Toprak; citation_volume=7; citation_publication_date=2009; citation_pages=555; citation_doi=10.2478/s11532-009-0049-4; citation_id=CR4 citation_title=Zinc Oxide: fundamentals, materials and device technology; citation_publication_date=2009; citation_id=CR5; citation_author=H Morkoc; citation_author=U Ozgur; citation_publisher=Wiley-VCH V.A. Coleman, C. Jagadish, In: C. Jagadish, S. Pearton (Eds.), Zinc Oxide bulk, thin films and nanostructures (Elsevier, Oxford, 2006) 1–20 citation_journal_title=J. Nan-Electron Phys.; citation_author=V Kumari, V Kumar, BP Malik, D Mohan, RM Mehra; citation_volume=3; citation_publication_date=2011; citation_pages=601; citation_id=CR7 citation_journal_title=J. Mater. Sci.; citation_author=O Gunduz, EM Erkan, S Daglilar, S Salman, S Agathopoulos, FN Oktar; citation_volume=43; citation_publication_date=2008; citation_pages=2536; citation_doi=10.1007/s10853-008-2497-1; citation_id=CR8 citation_journal_title=J. Compos. Mater.; citation_author=HB Jin, FN Oktar, SV Dorozhkin, S Agathopoulos; citation_volume=45; citation_publication_date=2011; citation_pages=1435; citation_doi=10.1177/0021998310383728; citation_id=CR9 citation_journal_title=Cent. Eur. J. Chem; citation_author=F Jitaru, T Buruiana, G Hitruc, EC Buruiana; citation_volume=11; citation_publication_date=2013; citation_pages=1492; citation_doi=10.2478/s11532-013-0272-x; citation_id=CR10 citation_journal_title=J. Therm. Anal. Calorim.; citation_author=A Badanoiu, J Paceagiu, G Voicu; citation_volume=103; citation_publication_date=2011; citation_pages=879; citation_doi=10.1007/s10973-010-1125-x; citation_id=CR11 citation_journal_title=Rev. Chim.-Bucharest; citation_author=F Vaja, C Comanescu, O Oprea, D Ficai, C Guran; citation_volume=63; citation_publication_date=2012; citation_pages=722; citation_id=CR12 citation_journal_title=Dig. J. Nanomater. Bios.; citation_author=O Oprea, OR Vasile, G Voicu, L Craciun, E Andronescu; citation_volume=7; citation_publication_date=2012; citation_pages=1757; citation_id=CR13 citation_journal_title=Dig. J. Nanomater. Bios.; citation_author=G Voicu, O Oprea, BS Vasile, E Andronescu; citation_volume=8; citation_publication_date=2013; citation_pages=667; citation_id=CR14 citation_journal_title=Cent. Eur. J. Chem.; citation_author=N Kaneva, I Stambolova, V Blaskov, A Eliyas, S Vassilev; citation_volume=11; citation_publication_date=2013; citation_pages=1055; citation_doi=10.2478/s11532-013-0240-5; citation_id=CR15 citation_journal_title=Dig. J. Nanomater. Bios.; citation_author=O Oprea, E Andronescu, BS Vasile, G Voicu, C Covaliu; citation_volume=6; citation_publication_date=2011; citation_pages=1393; citation_id=CR16 citation_journal_title=Nano Res.; citation_author=S Xu, ZL Wang; citation_volume=4; citation_publication_date=2011; citation_pages=1013; citation_doi=10.1007/s12274-011-0160-7; citation_id=CR17 citation_journal_title=Cryst. Eng. Comm.; citation_author=J-Y Dong, W-H Lin, Y-J Hsu, D S-H Wong, S-Y Lu; citation_volume=13; citation_publication_date=2011; citation_pages=6218; citation_doi=10.1039/c1ce05503h; citation_id=CR18 citation_journal_title=J. Nanopart. Res.; citation_author=OR Vasile, E Andronescu, C Ghitulica, BS Vasile, O Oprea, E Vasile, R Trusca; citation_volume=14; citation_publication_date=2012; citation_pages=1269; citation_doi=10.1007/s11051-012-1269-7; citation_id=CR19 citation_journal_title=J. Phys: Condens. Matter.; citation_author=Z L Wang; citation_volume=16; citation_publication_date=2004; citation_pages=R829; citation_id=CR20 citation_journal_title=Cryst. Eng. Comm.; citation_author=K Qi, J Yang, J Fu, G Wang, L Zhu, G Liu, W Zheng; citation_volume=15; citation_publication_date=2013; citation_pages=6729; citation_doi=10.1039/c3ce27007f; citation_id=CR21 citation_journal_title=Mater. Lett.; citation_author=J Wang, J Cao, B Fang, P Lu, S Deng, H Wang; citation_volume=59; citation_publication_date=2005; citation_pages=1405; citation_doi=10.1016/j.matlet.2004.11.062; citation_id=CR22 citation_journal_title=Inorg. Chem.; citation_author=L Wang, L Chang, B Zhao, Z Yuan, G Shao, W Zheng; citation_volume=47; citation_publication_date=2008; citation_pages=1443; citation_doi=10.1021/ic701094a; citation_id=CR23 citation_journal_title=Mater. Lett.; citation_author=M Movahedi, E Kowsari, AR Mahjoub, I Yavari; citation_volume=62; citation_publication_date=2008; citation_pages=3856; citation_doi=10.1016/j.matlet.2008.05.002; citation_id=CR24 citation_journal_title=J. Phys. Chem.Solids; citation_author=EK Goharshadi, Y Ding, P Nancarrow; citation_volume=69; citation_publication_date=2008; citation_pages=2057; citation_doi=10.1016/j.jpcs.2008.03.002; citation_id=CR25 citation_journal_title=J. Nanopart. Res.; citation_author=I Yavari, A R Mahjoub, E Kowsari, M Movahedi; citation_volume=11; citation_publication_date=2009; citation_pages=861; citation_doi=10.1007/s11051-008-9485-x; citation_id=CR26 citation_journal_title=Solid State Sci.; citation_author=M Sabbaghan, AS Shahvelayati, SE Bashtani; citation_volume=14; citation_publication_date=2012; citation_pages=1191; citation_doi=10.1016/j.solidstatesciences.2012.05.034; citation_id=CR27 citation_journal_title=J. Mater. Sci. Technol.; citation_author=R Gandhi, S Gowri, J Suresh, M Sundrarajan; citation_volume=29; citation_publication_date=2013; citation_pages=533; citation_doi=10.1016/j.jmst.2013.03.007; citation_id=CR28 citation_journal_title=Pure Appl. Chem.; citation_author=KR Seddon, A Stark, MJ Torres; citation_volume=72; citation_publication_date=2000; citation_pages=2275; citation_doi=10.1351/pac200072122275; citation_id=CR29 citation_journal_title=J. Chem. Eng. Data; citation_author=A Stoppa, J Hunger, R Buchner; citation_volume=54; citation_publication_date=2009; citation_pages=472; citation_doi=10.1021/je800468h; citation_id=CR30 citation_journal_title=Chem. Eng. Data; citation_author=E Rilo, J Vila, J Pico, S Garcia-Garabal, L Segade, LM Varela, O Cabeza; citation_volume=55; citation_publication_date=2012; citation_pages=639; citation_doi=10.1021/je900600c; citation_id=CR31 citation_journal_title=J. Chem. Eng. Data; citation_author=O Ciocirlan, O Croitoru, O Iulian; citation_volume=56; citation_publication_date=2011; citation_pages=1526; citation_doi=10.1021/je101206u; citation_id=CR32 citation_journal_title=J. Chem. Eng. Data; citation_author=O Iulian, O Ciocirlan; citation_volume=57; citation_publication_date=2012; citation_pages=2640; citation_doi=10.1021/je300316a; citation_id=CR33 citation_journal_title=Mater. Lett.; citation_author=CW Yao, HP Wu, MY Ge, L Yang, YW Zeng, YW Wang, ZJ Jiang; citation_volume=61; citation_publication_date=2007; citation_pages=3416; citation_doi=10.1016/j.matlet.2006.11.094; citation_id=CR34 citation_title=Reflectance Spectroscopy; citation_publication_date=1969; citation_id=CR35; citation_author=G Kortum; citation_publisher=Springer-Verlag citation_journal_title=Dig. J. Nanomater. Bios.; citation_author=O Oprea, OR Vasile, G Voicu, E Andronescu; citation_volume=8; citation_publication_date=2013; citation_pages=747; citation_id=CR36 citation_journal_title=Appl. Phys. Lett.; citation_author=B Lin, Z Fu, Y Jia; citation_volume=79; citation_publication_date=2001; citation_pages=943; citation_doi=10.1063/1.1394173; citation_id=CR37