تهیه مولیبدن تری اکسید نانو ساختار به روش تخریب گرمایی در حضور استئاریک اسید

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، مولیبدن تری اکسید (3MoO) خالص نانوساختار با استفاده از روش تخریب گرمایی پیش ماده بیس استیل استوناتو دی اکسو مولیبدن(VI)،2(acac)2MoO، در حضور استئاریک اسید تهیه شد. شناسایی نانوساختار به دست آمده توسط روش­ های فیزیکوشیمیایی گوناگون مانند طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، طیف سنجی جذبی UV-Vis، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) ، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. پراش پرتو ایکس خلوص و بلورینگی بالای ترکیب 3α-MoO با فاز بلوری ارتورومبیک را تأیید می ­کند. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری ریخت شناسی نانومیله کوتاه با ضخامت nm80-50 را نشان می­ دهند. همچنین، شکاف نوار نانوساختار 3MoO به دست آمده حدود eV 65/3 است که با استفاده از طیف سنجی جذبی UV-Vis تعیین شد. مکانیسم رشد بلور مناسبی نیز بر اساس آنالیز پراش پرتو ایکس پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Fu Y., Zhu H., Schrader A.W., Liang D., Ding Q., Joshi P., Hwang L., Zhu X.Y, Jin S., Nanowire Lasers of Formamidinium Lead Halide Perovskites and Their Stabilized Alloys with Improved Stability, Nano Lett.,16, 1000–1008 (2016).

[2] صفائی، م.؛ روش تهیه، مکانیسم رشد و کاربرد نانولوله های تیتانیا/تیتاناتی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 34: 1 تا 22 (1394).

[3] رازقی زاده، ع.؛ الهی، ا.؛ رفیعی، و.؛ بررسی پرتو جذبی UV-Vis لایه‌های نانوساختار رنگ تهیه شده 2TiO 

با استفاده از رنگ‌دانه‌های سیانیدین توت‌سیاه به‌روش سل ـ ژل، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 35: 1 تا 8 (1395).

[4] Pan Z.W., Dai Z.R., Wang Z.L., Nanobelts of Semiconducting Oxides, Science, 291: 1947-1949 (2001).

[5] Ahire D.V., Shinde S.D., Patil G.E., Thakur K.K., Gaikwad V.B., Wagh V.G., Jain G.H., Preparation of MoO3 Thin Films by Spray Pyrolysis and its Gas Sensing Performance, Int. J. Smart Sense. Intelligent Syst., 5: 592-605 (2012).

[6] Arulraj A., Goutenoire F., Tabellout M., Bohnke O., Lacorre P., Synthesis and Characterization of the Anionic Conductor System La2Mo2O9-0.5xFx (x = 0.02−0.30), Chem. Mater., 14: 2492-2498 (2002).

[7] Li W., Cheng F., Tao Z., Chen J., Vapor-Transportation Preparation and Reversible Lithium Intercalation/Deintercalation of α-MoO3 Microrods, J. Phys. Chem. B, 110: 119-124 (2006).

[8] Adelifard M., Jahandoost M., Impact of Sulfur Concentration on Morphological, Optical, Electrical and Thermoelectrical Properties of Nanostructured MoO3 Thin Films, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27, 5427–5433 (2016).

[9] Sunu S.S., Prabhu E., Jayaraman V., Guanasekar K.J., Seshariji T.K., Guanasekaran T., Electrical Conductivity and Gas Sensing Properties of MoO3, Sens. Actuators B, 101: 161–174, (2004).

[10] Li N., Li. Y, Li Y., Ji S, Jin P., One-Step Hydrothermal Synthesis of TiO2@MoO3 Core–Shell Nanomaterial: Microstructure, Growth Mechanism, and Improved Photochromic Property, J. Phys. Chem. C, 120: 3341–3349 (2016).

[11] Wang J.Y., Shan Y., Guo H., Li B., Wang W., Jia J., Friction and Wear Characteristics of Hot-Pressed NiCr–Mo/MoO3/Ag Self-Lubrication Composites at Elevated Temperatures up to 900 °C, Tribology Letters, 48: 1-16 (2015).

[12] Somani P.R., Radhakrishnan S., Electrochromic Materials and Devices: Present and Future, Mater. Chem. Phys.77: 117-133 (2002).

[13] Yao D.D, Rani R.A., O’Mullane A.P, Kalantar-zadeh K., Ou J.Z., Enhanced Coloration Efficiency for Electrochromic Devices Based on Anodized Nb2O5/Electrodeposited MoO3 Binary Systems, J. Phys. Chem. C, 118: 10867–10873 (2014).

[14] McEvoy T.M., Stevenson K.J., Hupp J.T., Dang X., Electrochemical Preparation of Molybdenum Trioxide Thin Films:  Effect of Sintering on Electrochromic and Electroinsertion Properties, Langmuir, 19: 4316-4326 (2003).

[15] Bach U., Corr D., Lupo D., Pichot F., Ryan M., Nanomaterials-Based Electrochromics for Paper-Quality Displays, Adv. Mater., 14: 845-848 (2002).

[16] Lou X.W., Zeng H.C., Hydrothermal Synthesis of α-MoO3 Nanorods via Acidification of Ammonium Heptamolybdate Tetrahydrate,Chem. Mater.14:. 4781-4789 (2002).

[17] Michailovski A., Grunwaldt J.D., Baiker A., Kiebach R., Bensch W., Patzke G.R., Studying the Solvothermal Formation of MoO3 Fibers by Complementary In Situ EXAFS/EDXRD Techniques, Angew. Chem. Int. Ed. 44:5643-5647 (2005).

[18] Wei X.M., Zeng H.C, Large-Scale Organizations of MoO3Nanoplatelets with Single-Crystalline MoO3(4,4‘-bipyridyl)0.5, J. Phys. Chem. B, 107: 2619-2622 (2003).

[19] Li X.L., Liu J.F., Li Y.D., Low-Temperature Synthesis of Large-Scale Single-Crystal Molybdenum Trioxide (MoO3) Nanobelts, Appl. Phys. Lett. 81:4832-4834 (2002).

[20] Xia T., Li Q., Liu X., Meng J., Cao X., Morphology-Controllable Synthesis and Characterization of Single-Crystal Molybdenum Trioxide, J. Phys. Chem. B, 110: 2006-2012 (2006).

[21] Wang J.W., Li Y.D., Synthesis of Single-Crystalline Nanobelts of Ternary Bismuth Oxide Bromide with Different Compositions, Chem.Commun., 18: 2320-2321 (2003).

[22] Yan M.Y., Shen Y., Zhao L., Li Z., Synthesis and Photochromic Properties of EDTA-Induced MoO3 Powder, Mater. Res. Bull. 46: 1648-1653 (2011).

[23] Phuruangra tA., Chen J.S., Lou X.W., Yayapao O., Thongtem S., Thongtem T., Hydrothermal Synthesis and Electrochemical Properties of α-MoO3 Nanobelts Used as Cathode Materials for Li-Ion Batteries, Appl. Phys A.,107: 249–254 (2012).

[24] Salavati-Niasari M., Davar F., Mazaheri M., Synthesis of Mn3O4 Nanoparticles by Thermal Decomposition of a [bis(salicylidiminato)manganese(II)]Complex, Polyhedron, 27: 3467–3471 (2008).

[25] Salavati-Niasari M.,  Fereshteh Z., Davar F., Synthesis of Cobalt Nanoparticles from [bis(2-hydroxyacetophenato)cobalt(II)] by Thermal Decomposition, Polyhedron, 28: 1065-1068 (2009).

[26] احمدپور، سجاد؛ عالمی، عبدالعلی؛ خادمی نیا، شاهین؛ تهیه و شناسایی بلورهای کادمیم اکسید ناخالص شده با عناصر لانتانیدی گادولینیوم(Gd3+)  و لوتتیوم (Lu3+) به روش سل-ژل، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1) 33: 1 تا 8 (1393).

[27] خانی، وجیهه؛ شریفی، لیلا؛ پیامی، آرش؛ کوهانی، حسین؛ میرحسینی، سیدحسین، تهیه نانوپودر روی اکسید به روش سوختن ژل و استفاده از آن در ساخت پوششهای مقاوم به خوردگی کامپوزیتی پلیمر/ روی اکسید، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2) 34: 1 تا 11 (1394).

[28] Yu. Posudievsky O., Biskulova S.A., Pokhodenko V.D., New Polyaniline–MoO3 Nanocomposite as a Result of Direct Polymer Intercalation, J. Mater. Chem. 12: 1446-1449 (2002).

[29] Subba-Reddy C.V., Qi Y.Y., Jin W., Zhu Q.Y., Deng Z.R., Chen W., Mho S.I., An Electrochemical Investigation on (MoO3+PVP+PVA) Nanobelts for Lithium Batteries, J. Solid State Electrochem.,11: 1239-1243 (2007).

[30] Mai L.Q., Chen W., Xu Q., Zhu Q.Y., Effect of Modification by Poly(ethylene-oxide) on the Reversibility of Li Insertion/Extraction in MoO3 Nanocomposite Films, Micro. Eng., 66: 199-205 (2003).

[31] Subba-Reddy C.V., Walker Jr. E.H., Wen C., Mho S., Hydrothermal Synthesis of MoO3 Nanobelts Utilizing Poly(ethylene glycol), J. Power Sources, 183: 330–333 (2008).

[32] Klinbumrung A., Thongtem T.,Thongtem S., Characterization of Orthorhombic α-MoO3 Microplates Produced by a Microwave Plasma Process, J. Nanomaterials, 1-5 (2012).

[33] Tauc J., Optical Properties and Electronic Structure of Amorphous Ge and Si, Mater. Res. Bull., 3: 37–46 (1968).

[34] Mordike B.L., Ebert T., Magnesium: Properties-Applications-Potential, Mater. Sci. Eng. A, 302: 37–45 (2001).

[35] Zhao Y, Liu J, Zhou Y, Zhang Z, Xu Y, Naramoto H and Yamamoto S, Preparation of MoO3 Nanostructures and Their Opticalproperties, J. Phys.: Condens. Matter, 15: L547–L552 (2003).