การเตรียมซิงค์ออกไซด์แบบแท่งขนาดนาโนเมตรโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลและการประยุกต์ใช้งาน

บทคัดย่อ

แท่งนาโนซิงค์ออกไซด์ (ZNRs) ถูกปลูกลงบนวัสดุรองรับแผ่นซิลิกอนโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลจากความเข้มข้นที่แตกต่างกันของสารตั้งต้น (ซิงค์ไนเตรทเฮกซะไฮเตรทต่อเฮกซะเมทิลีนเตตระมีน) ระหว่าง 5-30 มิลลิโมลาร์ พบว่าความเข้มข้นของสารตั้งต้นส่งผลต่อลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ ZNRs โดยการเพิ่มขึ้นของความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อความเข้มข้นของสารตั้งต้นถูกทำให้เพิ่มขึ้น ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าความเข้มข้นวิกฤติมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับลักษณะทางสัณฐานวิทยาของผลึกซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับพลังงานพื้นผิวของระนาบผลึก (0001) และ (1010) งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการเตรียมโครงสร้าง ZNRs ที่มีอัตราส่วนของค่าความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่สูงด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลสำหรับความเข้มข้นของสารตั้งต้นเท่ากับ 10 มิลลิโมลาร์ โดยตัวอย่างที่ดีที่สุดนี้แสดงสมบัติความชอบน้ำอย่างยิ่งยวดภายหลังจากการฉายแสงอัลตราไวโอเลตเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในตอนท้ายของการประยุกต์ใช้งานแท่งนาโนของซิงค์ออกไซด์ถูกนำมาติดอนุภาคนาโนทองเพื่อใช้เป็นพื้นผิวขยายสัญญาณการกระเจิงรามานซึ่งอนุภาคนาโนทองถูกเตรียมจากความเข้มข้นของสารละลาย HAuCl4 ในช่วง 0.2-1.0 mM ด้วยกระบวนการไอโดรเทอร์มอล ผลที่ได้พบว่าความหนาแน่นและขนาดของอนุภาคนาโนทองที่ติดอยู่บนแท่งนาโนซิงค์ออกไซด์ทำให้ความเข้มของสัญญาณการกระเจิงรามานที่ได้นั้นต่างกัน เมื่อทำการตรวจสอบโดยใช้สารละลายเมทิลีนบลู (MB) ความเข้มข้น 5?10-5 M พบว่าที่ความเข้มข้นของสารละลาย HAuCl4 เท่ากับ 0.5 mM จะให้สัญญาณการกระเจิงรามานสูงสุด และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยการย่อยสลายสาร MB ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

คำสำคัญ