المستخلص
في هذا العمل، قمنا بتحضير جسيمات نانوية بالصيغة MgO(1-X):SnO2(X) (x=0.2,0.3,0.4,0.5) باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي، ثم حصلنا على اغشية رقيقة بسمك (300 50)nm بطريقتين: طلاء الدوران و الرش الكيميائي.
تم اختبار الخصائص الحرارية والتركيبية والكهربائية للجسيمات النانوية (تحليل الجاذبية الحرارية (TGA) ، حيود الأشعة السينية (XRD) ، مطياف فورييه للأشعة تحت الحمراء (FT-IR) ، المجهر الإلكتروني الباعث للمجال (FE-SEM) ، التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) ، وكذلك تأثير هول)، ، الخصائص المورفولوجية بواسطة الفحص المجهري للقوة الذرية (AFM) والخصائص البصرية بواسطة التحليل الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية (UV-Vis spectroscopy) للأغشية الرقيقة المحضرة.
أظهرت نتائج التحليل الحراري الوزني (TGA) انخفاضاً في الوزن في ثلاث مناطق، وأن التفاعلات المتضمنة في تفاعل الجسيمات النانوية تتطاير عند حوالي (C° 700) ، كشفت نتائج الأشعة السينية (XRD) أن جميع الجسيمات النانوية كانت لها بنية متعددة البلورات ، ان جسيمات MgO النقي لها بنية بلورية مكعبة ، في حين أن إضافة SnO2 أدت إلى تكوين بنية بلورية مع ذروات متوافقة مع الطبقات (110)، (101)، (200)، (211)، و(220) للبنية الرباعية الزوايا. أظهر الطيف الأشعة تحت الحمراء البعيدة (FTIR) حزمتي امتصاص تتراوح بين ( cm-1 500 ) و ( cm-1 4000) ، مشيرة إلى تركيب الطيف لجميع العينات.
أكدت صور المجهر الإلكتروني الباعث للمجال(FE-SEM) إنتاج جسيمات نانوية كروية من خلال طريقة التحضير، مع تغير طفيف في توزيع حجم الجسيمات، كان حجم الجسيمات النانوية المحضرة بطريقة الترسيب الكيميائي أصغر من ((100nm. أظهرت الأشعة السينية ذات الطاقة المشتتة (EDX) أن المركبات المتوقعة MgO، SnO2، و MgO:SnO2 تم تكوينها بنجاح، ولا وجود لعناصر أخرى ملموسة. تم فحص الخصائص المورفولوجية لأغشية الأكسيد المحضرة بطريقة الرش الكيميائي وبطريقة الطلاء بالدوران باستخدام (AFM)، وأظهر أن الخشونة تقل مع زيادة عملية الطلاء بالدوران والرش الكيميائي.
أظهرت نتائج AFM أن الأغشية المحضرة بطريقة الطلاء الدوراني لها خشونة تتراوح بين nm (38.44-1.374) ، والأغشية المحضرة بطريقة الرش الكيميائي لها خشونة تتراوح بين nm (114.4- 59.96).
تم تمييز الخواص البصرية للأغشية باستخدام التحليل الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية ، أظهرت الخواص الضوئية انخفاضًا في فجوة الطاقة ، حيث كانت فجوة الطاقة للطبقة المحضرة بطريقة الطلاء الدوراني eV(3.9-3.3) ، بينما كانت للغشاء المحضر بطريقة الرش الكيميائي eV(3.7-2.9). كما تم تحديد معامل الانكسار ومعامل الخمود للأغشية مما يدل على شفافية جيدة في المنطقة المرئية. أظهر قياس تأثير هول أن أغشية MgO و SnO2 و MgO: SnO2 أظهرت موصلية كهربائية من النوع n-type ، وانخفضت تحركية الحاملات مع زيادة نسبة الخلط.
أظهرت جميع تراكيب المتحسسات المحضرة MgO و SnO2 و MgO: SnO2 مقاومة عالية في الهواء لغاز NH3 وCO2 ، أظهر أقصى استجابة متحسس 22 عند درجة حرارة الغرفة نحو 868.48 جزء في المليون من غاز NH3 للمادة MgO: SnO2 النانوية ، مع وقت استجابة سريع يبلغ (s 25) ومع ذلك ، كانت قيم وقت الاسترداد أعلى من قيم وقت الاستجابة.
