مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم

سنتز میکرو-ورقه های نیترات هیدروکسید مس (Cu2(OH)3NO3) با الکترولیز پلاسمای محلول آبی Cu(NO3)2 در هوای اتمسفری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک ، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 گروه فیزیک ، دانشکده علوم ، دانشگاه ملایر ، ملایر.

3 گروه مهندسی برق ، دانشگاه صنعتی همدان ، همدان، ایران

4 گروه فیزیک ، دانشکده علوم ، دانشگاه ملایر ، ملایر ، ایران

چکیده

در این مقاله، برهمکنش پلاسمای هوای تولید شده در تخلیه الکتریکی پین-به-محلول با محلول آبی نیترات مس به صورت تجربی در پیکربندی الکترلیز کاتدی و امکان پذیری آن برای سنتز نانوذرات مورد بررسی قرار می گیرد. از یک منبع تغذیه ولتاژ بالای متناوب (فرکانس 50 هرتز و ولتاژ 5 کیلوولت) با جریان یکسو شده برای تخلیه الکتریکی هوا استفاده می شود. آزمایش ها نشان می دهند که بلافاصله بعد از شروع تخلیه یک پودر سبز-آبی کمرنگ در محل تماس پلاسما-محلول تولید می شود. با مشخصه یابی XRD و تحلیل EDS معلوم می شود که این پودر 'نیترات مس بازی' با فرمول Cu2(OH)3NO3 می باشد. تصاویر FESEM به دست آمده از پودر نشان می دهد که متشکل از میکرو-صفحات Cu2(OH)3NO3 با ضخامت های نانومتری (nm 200) می باشد. به نظر می آید که تولید یونها و رادیکال های OH در پلاسمای هوا و نیز شکست مولکول های آب به واسطه برخورد یونهای پر انرژی پلاسما عامل اصلی سنتز پودر مذکور می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

[1] P. Bruggeman et al, “Non-thermal plasmas in and in contact with liquids”, Journal of Physics D: Applied Physics, 42 (2009) 053001.
[2] T. Abdul Kareem, A. Anu Kaliani, "Glow discharge plasma electrolysis for nanoparticle synthesis", Ionics, 18 (2012) 315.
[3] D. Mariotti, R. M. Sankaran, "Microplasmas for nanomaterials synthesis", Journal of Physics D: Applied Physics, 43 (2010) 323001.
[4] L. Lin, Q. Wang, "Microplasma: A New Generation of Technology for Functional Nanomaterial Synthesis", Plasma Chemistry and Plasma Processing, 35 (2015) 925.
[5] P. Bruggeman et al, “Plasma-liquid interactions: a review and roadmap”, Plasma Sources Science and Technology, 25 (2016) 053002.
[6] C. Richmonds, R. M. Sankaran, "Plasma-liquid electrochemistry: Rapid synthesis of colloidal metal nanoparticles by microplasma reduction of aqueous cations", Applied Physics Letters, 93 (2008) 131501.
[7] R. Wang et al, "Microplasma-Assisted Growth of Colloidal Silver Nanoparticles for Enhanced Antibacterial Activity", Plasma Processes and Polymers, 11 (2014) 44.
[8] N. Shiari et al, "Synthesis of metal nanoparticles by dual plasma electrolysis using atmospheric dc glow discharge in contact with liquid", Japanese Journal of Applied Physics, 53 (2014) 046202.
[9] N. Shirai et al, "Synthesis of magnetic nanoparticles by atmospheric-pressure glow discharge plasma-assisted electrolysis", Japanese Journal of Applied Physics, 56(2017) 076201.
[10] Lanbo Di et al, "Gas-Liquid Cold Plasma for Synthesizing Copper Hydroxide Nitrate Nanosheets with High Adsorption Capacity", Advanced Materials Interfaces, 3 (2016) 1600760.
[11] Haixia Niu et al, "A new route to copper nitrate hydroxide microcrystals", Materials Science and Engineering B, 135 (2006) 172.
[12] Bin Liu, "One-dimensional copper hydroxide nitrate nanorods and nanobelts for radiochemical applications", Nanoscale, 4 (2012) 7194.
[13] Sambandam Anandan et al, "Sonochemical Synthesis of Layered Copper Hydroxy Nitrate Nanosheets", ChemPhysChem, 16 (2015) 3389.
[14] Songbo Wang et al, "Controllable sonochemical synthesis of Cu2O/Cu2(OH)3NO3 composites toward synergy of adsorption and photocatalysis ", Applied Catalysis B: Environmental, 164 (2015) 234.
[15] M. Rezvani Jalal et al, "Glow-spark switching by a dielectric wall in a pin-to-electrolyte discharge", Journal of Plasma Physics, (2015) 1.
مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم
دوره 2، شماره 1
مهر 1397
صفحه 109-112