Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Ranjbar,Hossein Farrokhpour
مهدی رنجبر (استاد راهنما) حسین فرخ پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Ismael Nouraddini Halvae
محمداسماعیل نورالدینی حلوائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Synthesis and characterization of Gold-Iron core-shell binary nanoparticles by pulsed laser ablation in FeCl3 solutions
In this thesis, Gold-Iron (Au/Fe) core-shell binary nanoparticles () were synthesized using Nd:YAG pulsed laser ablation in different reactive liquid environment of Iron III chloride (FeCl 3 ) solutions. The different reactive aqueous solutions were prepared with equal amount of FeCl 3 .6H 2 O and Hydrochloric acid (HCl) for each solution, but in different order of dissolving the components in water. So different order in dissolving of the solutes yielded the different solutions in chemical properties. Laser ablation of gold target in pure water and in each mentioned reactive solutions was done. Physical and chemical properties of the synthesized characterized by ICP, XRD, UV-Vis spectrophotometry, XPS, TEM, HRTEM-EDS and STEM-HAADF. XRD results showed that Au well crystalized in simple cubic lattice and Akaganéite formed in tetragonal phase. Optical properties by UV-Vis spectrophotometry exhibited different behavior for Surface Plasmon Resonance (SPR) of gold in each solution. More width and wavelength of SPR was related to bigger size and wider size distribution of while less width and wavelength of SPR was related to smaller size and sharper size distribution of . Also, less colloidal stability of and SPR peak damping during time indicated interaction between the gold surface and Akaganéite as a shell. Surface chemical properties of by XPS didn't revealed any binding energy band related to Au4f, indicating surface covered gold by a Fe component shell. Investigating binding energy of Fe2p and O1s showed a large fraction of Iron Hydroxide. TEM images confirmed formation of a shell. Gold weren't spherical in the reactive solutions. Measuring planar d-spacing by HRTEM, Z-contrast and chemical analysis by STEM-HAADF and EDS system revealed the different shell composition, Akaganéite and Iron Oxide, regarding different solutions.
در پژوهش پیش رو، نانوذرات دوتایی هسته-پوسته طلا-آهن (Au/Fe) با روش کندوسوز لیزر پالسی Nd:YAG با طول موج nm 1064 در محیط های واکنشی مختلف از محلول آهن III کلرید (FeCl 3 ) ساخته شده است. محلول های واکنشی مختلف دارای مقدار مساوی از FeCl 3 .6HO 2 و هیدروکلریک اسید (HCl) بوده و تنها در ترتیب حل شدن در آب اختلاف دارند، که منجر به محلول هایی با خاصیت شیمیایی متفاوت شد. کندوسوز هدف طلا در آب خالص و در هر کدام از محلول های ذکر شده، انجام شد. پس از سنتز نانوذرات خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها با استفاده از آنالیزهای XRD، طیف سنجی UV-Vis، XPS و میکروسکوپ الکترونی (TEM، HRTEM-EDX وSTEM-HAADF) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل XRD تشکیل فازهای Au با ساختار شبکه مکعبی و آکاگنایت تتراگونال را نشان داد. پیک پلاسمون سطحی (SPR) نانوذرات طلا در طیف سنجی UV-Vis از نمونه های مختلف رفتار متفاوتی را نشان داد. پهنا و طول موج SPR بیشتر در طیف نمونه ها به بزرگ تر بودن نانوذرات و پهن بودن تابع توزیع اندازه آن ها نسبت داده شد، در حالی که باریک بودن و طول موج SPR کمتر به کوچک تر بودن اندازه نانوذرات و تیز بودن تابع توزیع مرتبط دانسته شد. پایداری کلوییدی کم نانوذرات طلا و میرایی پیک SPR آن در گذر زمان، به دلیل برهمکنش سطح نانوذرات طلا با پوسته آکاگنایت تشخیص داده شد. بررسی خواص شیمیایی سطح نانوذرات هسته-پوسته نیز به کمک تحلیل XPS، انرژی پیوندی تراز هسته Au4f در نمونه های حاوی آهن III کلرید را نشان نداد که ناشی از پوشش نانوذرات طلا با مولفه آهن می باشد. انرژی پیوندی Fe2p و O1s جنس پوسته را شامل کسر زیادی از حالت هیدروکسید آهن نشان داد. تصاویر TEM شکل گیری ساختار هسته-پوسته را تایید کرد و نشان داد که نانوذرات طلا در نمونه های حاوی آهن III کلرید به دلیل محیط شیمیایی متفاوت شکل غیرکروی دارند. اندازه گیری فاصله صفحات شبکه توسط HRTEM و تصاویر کنتراست عدد اتمی STEM-HAADF و نیز آنالیز شیمیایی EDX نقطه ای روی نانوذرات، دو جنس متفاوت آکاگنایت و آهن اکسید را با توجه به تفاوت در محیط واکنشی برای پوسته تعیین کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی