پژوهشگران ایرانی با استفاده از روش هیدروترمال موفق به سنتز نانوذرات روی سولفید با ابعاد nm 21 شدند. این ترکیب نیمههادی بوده و قابلیت استفاده در اپتیک، فتوالکترونیک، حسگرها، کاتالیز و…. را دارد.
سنتز نانوذرات روی سولفید در شرایط ملایم
پژوهشگران ایرانی با استفاده از روش هیدروترمال موفق به سنتز نانوذرات روی سولفید با ابعاد nm 21 شدند. این ترکیب نیمههادی بوده و قابلیت استفاده در اپتیک، فتوالکترونیک، حسگرها، کاتالیز و…. را دارد. همچنین استفاده از پیش ماده ساده، شرایط دمایی و زمانی مناسب، امکانات آزمایشگاهی ساده از جمله مزایای این روش سنتز است.
نانو بلورهای فلزات، اکسید فلزات و نیمههادیها بعلت خصوصیات منحصربفرد مکانیکی، الکتریکی، اپتیکی، مغناطیسی و شیمیایی بسیار مورد توجه هستند. علت این امر اثرات کوانتومی است بطوریکه در ابعاد کوچک خصوصیات الکتریکی، اپتیکی و … بسیار وابسته به اندازه ذره است.
با توجه به وابستگی خصوصیات جدید و کاربردهای بالقوه ترکیبات نانو به شکل و ساختار، مطالعات زیادی جهت کنترل سنتز نانوساختارها با مورفولوژیهای متنوع صورت گرفته است. روی سولفید بعنوان نیمه هادی با شکاف نوار وسیع بعنوان مادهای کلیدی در دیودهای ساطع کننده نور فرابنفش، لیزرهای تزریقی، نمایشگرهای صفحه تخت، ابزارهای الکترولومینسانس و پنجرههای زیرقرمز بکار میرود. در سالهای اخیر خصوصیات متفاوت نانو بلورهای روی سولفید نسبت به حالت تودهای سبب افزایش کاربرد این ترکیب شده است. بنابراین، مطالعه نانوساختارهای روی سولفید اهمیت بسیاری دارد و تلاشهای فراوانی جهت سنتز و بررسی خصوصیات فیزیکی آن در حال انجام است.
دکتر مریم محمدی کیش، استادیار شیمی معدنی دانشگاه خوارزمی تهران در این باره گفت: «هدف اصلی از این تحقیقات سنتز روی سولفید در مقیاس نانو و بهینه کردن روش سنتز با مقایسه دماها و زمانهای مختلف و در نهایت تعیین شکاف نوار ترکیبات حاصل بوده است. فاکتور مهم در سنتز نیمه هادیها کنترل اندازه و مهمتر از آن توزیع اندازه ذرات است، که در این پژوهش نانوذرات با ابعاد nm 21 و توزیع ذرات مناسب تهیه شده است»
وی افزود: «به همین منظور ابتدا به سنتز پیش ماده Zn(sal)2 با استفاده از روی نیترات و سالیسیل آلدهید پرداختیم. سپس با استفاده از پیش ماده Zn (sal)2، تیواستامید و تیوگلیکولیک اسید بهترتیب بعنوان منبع+Zn2، منبع گوگرد و عامل پوشاننده بهوسیلهی تکنیک هیدروترمال در زمانها و دماهای مختلف نانوذرات روی سولفید را سنتز کردیم. استراتژی مورد استفاده در این تحقیق بکار بردن تیوگلیکولیک اسید بعنوان عامل پوشاننده است.»
در بین روشهای گوناگون، روش هیدروترمال با توجه به هزینه پایین، کارایی بالا و امکان ساخت در مقیاس وسیع راه مناسبی جهت سنتز نانو ذرات است. از جمله مزایای روش استفاده شده در این پژوهش استفاده از پیش ماده ساده، شرایط دمایی و زمانی مناسب، امکانات آزمایشگاهی ساده است. از نتایج این تحقیقات میتوان به استفاده از روش هیدروترمال برای سنتز نانوذرات روی سولفید با ابعاد nm 21 اشاره کرد. همچنین این ترکیب نیمههادی II-IV است که شکاف نوار مستقیمev 65/3-87/3 دارد.
نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر مریم محمدی کیش (استادیار شیمی معدنی دانشگاه خوارزمی تهران)، دکتر فاطمه داور (استادیار شیمی معدنی دانشگاه صنعتی اصفهان)، محمدرضا لقمان استرکی (دانشجوی دکترای مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان) و زهره حمیدی (کارشناس ارشد شیمی آلی) صورت گرفته است، درمجلهCeramics International (جلد۳۹، شماره ۳، آوریل سال۲۰۱۳، صفحات۳۱۷۳–۳۱۸۱) منتشر شده است.
