تحضير وتوصيف متراكبات اوكسيد الزنك النانوية باستخدام التشظية الليزرية في رسالة ماجستير في كلية العلوم

ناقشت طالبة الماجستير هبة باسم عباس من قسم علوم الفيزياء رسالتها الموسومة
“تحضير وتوصيف متراكبات اوكسيد الزنك النانوية باستخدام التشظية الليزرية بطريقة السائل لتطبيقات المحفزات الضوئية” والتي جرت على القاعة الكبرى في كلية العلوم يوم الخميس 27/12/2018م.

وقالت الباحثة انه في الآونة الأخيرة اصبح تلوث المياه واسع الانتشار مما أدى إلى جذب العديد من الأبحاث في استخدام أكاسيد الفلزات كمحفزات ضوئية. و انها اختارت أوكسيد الزنك ZnO لانه يعرض خصائص كيميائية و فيزيائية فريدة مثل الثبات الكيميائي العالي ومجموعة واسعة من امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والثبات العالي للصور.

وأضافت ان من المعروف جيداً أن الخصائص التركيبية والبصرية يمكن أن تتأثر بشدة بظروف التحضير، وهذه الخصائص بدورها ستؤثر على أداء المحفزات الضوئية. لذلك، قمنا في هذا العمل بدراسة تأثير ظروف تحضير الاجتثاث بالليزر في الطريقة السائلة على الخواص التركيبية والبصرية لـ ZnO بالإضافة إلى أداء المحفزات الضوئية. وتم تحضير جسيمات اوكسيد الزنك ZnO بنجاح بواسطة الاجتثاث الليزري في السائل باستخدام استراتيجيتين:

الأولى هي من الاعلى الى الأسفل باستخدام  ZnOذو حجم مايكروي على شكل قرص استخدم كهدف للاجتثاث بالليزر. وقد تم دراسة ثلاثة معلمات وهي المذيبات وطاقات نبضة الليزر وعدد النبضات لدراسة تاثير المذيبات، وتم تغيير ثلاثة مذيبات (إيثانول، ماء منزوع الأيونات، وإيثيلين جلايكول) عند 140 ملي جول و 400 نبضة. التغير الثاني هو تأثير الطاقات المختلفة حيث تم استخدام الليزر بثلاثة طاقات مختلفة: (200، 400، 600 ملي جول) بتسليط 200 نبضة ليزر في الإيثانول. التغير الثالث هو النبضات (200، 400، 600 نبضة) باستخدام نبضات ليزر ذات طاقة 140 ملي جول في الإيثانول.

اما الاستراتيجية الثانية والتي هي من الاسفل إلى الاعلى تم استخدام خلات الزنك كسلائف في هذه الاستراتيجية، وتم تغيير المذيبات فقط والتي هي (إيثانول، ماء منزوع الأيونات، وإيثيلين جلايكول) باستخدام 180 ملي جول و 6000 نبضه.

وبينت انها قامت بدراسة الخصائص الهيكلية والتركيبية والبصرية لجميع العينات. وقد أثبتت نتائج التحليل الطيفي للأشعة السينية تحضير اوكسيد الزنك  النقي  ذو التبلور السداسي مع ظهور معدن الزنك في بعض العينات. وكشفت مورفولوجية العينات باستخدام المجهر الالكتروني الماسح أن اوكسيد الزنك قد نمى بشكل كرات نانوية و قضبان نانوية. وأظهرت الخصائص البصرية أن أعلى امتصاص كان عند استخدم اوكسيد الزنك ذو الجسيمات المتناهيه في الصغر و عالية الكثافة.  وتمت دراسة فجوة الطاقة وتبين أنها بين (2.16-4.4 الكترون فولت). وتم استخدام مسحوق ZnO  المحضر باستخدام طريقة النهج التصاعدي كمحفز ضوئي في تحطيم المثلين الازرق .ووجد أن العصيات النانوية لـ ZnO تظهر أفضل أداء كمحفزات ضوئية. وان الأداء التحفيزي المثير لـ ZnO ناتج بشكل أساسي عن البعد, المورفولوجيا, المسامية والكمية ونوع العيوب التي تكون مسؤولة عن وجود جذور OH ونقل الإلكترون.

        علما ان الدراسة اجريت تحت اشراف الاستاذ المساعد الدكتور نور جواد رضا من كلية العلوم جامعة كربلاء وان لجنة المناقشة كانت مؤلفة من الاستاذ الدكتور ناهدة بخيت حسن من كلية العلوم جامعة بابل والاستاذ الدكتور عدنان فالح حسن من كلية العلوم للبنات جامعة الكوفة والاستاذ المساعد الدكتور محمد عبدالحر كاظم من كلية العلوم جامعة كربلاء.