Поліпшення структурних та оптичних властивостей суміші CMC/PAA шляхом додавання наночастинок карбіду цирконію для оптики та фотоніки
Анотація
Нанокомпозити (CMC-PAA-ZrC), виготовлені з різним процентним вмістом нанокарбіду цирконію методом лиття (0, 1,5, 3, 4,5 і 6 мас.%). Результати показали, що спектри FTIR зміщуються в положенні піку та змінюють форму та інтенсивність порівняно з чистою сумішшю (CMC-PAA). Мікроскопічні фотографії показують чітку різницю в зразках при збільшенні частки наночастинок карбіду цирконію, коли концентрація NP карбіду цирконію досягла 6% мас., наночастинки складають безперервну мережу всередині суміші (CMC-PAA). Досліджено структурні та оптичні характеристики. Результати показали, що поглинання нанокомпозитів (CMC-PAA-ZrC) збільшується зі збільшенням кількості наночастинок ZrC, а пропускання зменшується. Коефіцієнт поглинання, коефіцієнт екстинкції, показник заломлення дійсної та уявної частини діелектричної та оптичної провідності зростають із збільшенням концентрації ZrC. Крім того, розрив оптичної енергії зменшується з 4,9 еВ до 4,05 еВ і з 4,5 еВ до 3,65 еВ для дозволеного та забороненого непрямого переходу відповідно зі збільшенням наночастинок ZrC. Результати показують, що наноструктури (CMC-PAA-ZrC) можна розглядати як перспективні матеріали для застосування в оптоелектроніці.
Завантаження
Посилання
J.B. Bhaiswar, M. Salunkhe, S.P. Dongre, and B.T. Kumbhare, “Comparative study on thermal stability and optical properties of PANI/Cds and PANI/Pbs nanocomposite”, IOSR Journal of Applied Physics, International Conference on Advances in Engineering and Technology, 80, 79-82 (2014). https://www.academia.edu/download/32958244/2014_Journal_of_Applied_Physics_PP_79-82.pdf
H.E. Ali, A. Atta, and M.M. Senna, “Physico-chemical properties of carboxymethyl cellulose (CMC)/nanosized titanium oxide (TiO2) gamma irradiated composite,” Arab J. Nucl. Sci. Appl. 4, 44 (2015).
H.N. Obaid, M.A. Habeeb, F.L. Rashid, and A. Hashim, “Thermal energy storage by nanofluids”, Journal of Engineering and Applied Sciences, 8(5), 143-145 (2013). https://doi.org/10.36478/jeasci.2013.143.145
J. Li, Z.Y. Fu, W.M. Wang, H. Wang, S.H. Lee, and K. Niihara, “Preparation of ZrC by self-propagating high-temperature synthesis,” Ceram. Int. 36(5), 1681–1686, (2010). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2010.03.013
D. Craciun, G. Socol, G. Dorcioman, S. Niculaie, G. Bourne, J. Zhang, E. Lambers, K. Siebein, and V. Craciun, “Wear resistance of ZrC/TiN and ZrC/ZrN thin multilayers grown by pulsed laser deposition,” Appl. Phys. A, 110, 717–722, (2013). https://doi.org/10.1007/s00339-012-7224-8
M.A. Habeeb, “Effect of rate of deposition on the optical parameters of GaAs films”, European Journal of Scientific Research, 57(3), 478-484, (2011).
A. Gautam, and S. Ram," Preparation and Thermomechanical Pro-perties of Ag-PVA Nanocomposite Films" Mater. Chem. Phys. 119(2), 266-271 (2010).
B.S. Mudigoudra, S.P. Masti, and R.B. Chou gale, “Thermal Behavior of( Poly- vinyl alcohol)/( polyvinyl Pyrrolidone) / Chitosan Ternary polymer Blend Films”, Research Journal of Recent Sciences, 1, 83 -86 (2012).
N. Hayder, M.A. Habeeb, and A. Hashim, “Structural, optical and dielectric properties of (PS-In2O3/ZnCoFe2O4) nanocomposites”, Egyptian Journal of Chemistry, 63, 577-592 (2020). https://doi.org/10.21608/ejchem.2019.14646.1887
M. Caglar, S. Ilican, and Y. Caglar, “Influence of Dopant Concentration on the Optical Properties of ZnO: In Films by SolGel Method”, Thin Solid Films, 517, 5023-5028 (2009). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2009.03.037
R. Tintu, K. Saurav, K. Sulakshna, V.P.N. Nampoori, P. Radhakrishnan, and S. Thomas, “Ge28Se60Sb12/PVA composite films for photonic applications,” J. Non-Oxide Glas. 4, 167–174, (2010).
Q.M. Jebur, A. Hashim, and M.A. Habeeb, “Structural, A.C electrical and optical properties of (polyvinyl alcohol-polyethylene oxide-aluminum oxide) nanocomposites for piezoelectric devices”, Egyptian Journal of Chemistry, 63, 719-734, 2020. https://dx.doi.org/10.21608/ejchem.2019.14847.1900
M. Mahsan, C. Sheng, M. Isa, E. Ghapur, E. Ali, and M. Razali, “Structural and Physical Properties of PVA/TiO2 Composite”, in: Malaysia Polymer International Conference,10 (2009).
T. Vlaeva, S. Yovcheva, and V. Sainov, Dragostinova, and S. Stavrev, “Optical properties of PVA films with diamond and titania nanoparticles”, J. of Phys. Conf. Ser. 253(1), 1-6 (2010).
M.A. Habeeb, A. Hashim, and N. Hayder, “Fabrication of (PS-Cr2O3/ZnCoFe2O4) nanocomposites and studying their dielectric and fluorescence properties for IR sensors”, Egypt. J. of Chem. 63, 709-717 (2020). https://dx.doi.org/10.21608/ejchem.2019.13333.1832
K. Sivaiah, B.H. Rudramadevi, S. Buddhudu, G.B. Kumara, and Varadarajulu, “Structural, thermal and optical properties of Cu2+ and Co2+: PVP polymer films”, Indian Journal of Pure and Applied Physics, 48(9), 658-662 (2010).
A. Hashim, M.A. Habeeb, and Q.M. Jebur, “Structural, dielectric and optical properties for (Polyvinyl alcohol-polyethylene oxide manganese oxide) nanocomposites”, Egyptian Journal of Chemistry, 63, 735-749 2020. https://dx.doi.org/10.21608/ejchem.2019.14849.1901
A. Tawansi, A. El-khodary, H.M. Zidan, and S.I. Badr, “The effect of MnCl2 filler on the optical window and the physical properties of PMMA films”, Polymer Testing, 21(4), 381-387 (2002).
Q.M. Jebur, A. Hashim, and M.A. Habeeb, “Fabrication, structural and optical properties for (Polyvinyl alcohol-polyethylene oxide iron oxide) nanocomposites”, Egyptian Journal of Chemistry, 63(2), 611-623 2020. https://dx.doi.org/10.21608/ejchem.2019.10197.1669
D. Qin, G. Yang, L. Zhang, X. Du, and Y. Wang, “Synthesis and Optical Characteristics, of PAM/HgS”, Nanocomposites, Journal of Bull. Korean Chem. Soc. 35(4), (2014).
M.A. Habeeb, and W.S. Mahdi, "Characterization of (CMC-PVP-Fe2O3) nanocomposites for gamma shielding application”, International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 7(9), 247-255 2019. https://doi.org/10.30534/ijeter/2019/06792019
N.B.V. Crasta, R. Kumar, and B.M. Praveen, “Advancement in Microstructural, Optical, and Mechanical Properties of PVA (Mowiol 10-98) Doped by ZnO Nanoparticles”, Physics Research International, 9, (2014).
M.A. Habeeb, and R.S.A. Hamza, “Synthesis of (polymer blend –MgO) nanocomposites and studying electrical properties for piezoelectric application”, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Informatics, 6(4), 428-435 (2018). https://doi.org/10.11591/ijeei.v6i1.511
R. Tintu, K. Saurav, K. Sulakshna, V.P.N. Nampoori, P. Radhakrishnan, and S. Thomas, “Ge28Se60Sb12/PVA composite films for photonic applications”, J. Non-Oxide Glas. 2(4), 167–174 (2010).
M.A. Habeeb, and R.S.A. Hamza, “Novel of (biopolymer blend-MgO) nanocomposites: Fabrication and characterization for humidity sensors”, Journal of Bionanoscience, 12(3), 328-335 (2018). https://doi.org/10.1166/jbns.2018.1535
J. Selvi, S. Mahalakshmi, and V. Parthasarathy, “Synthesis, structural, optical, electrical and thermal studies of polyvinyl alcohol/CdO nanocomposite films”, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 27, 1918-1926 (2017).
M.A. Habeeb, A. Hashim, and N. Hayder, “Structural and optical properties of novel (PS-Cr2O3/ZnCoFe2O4) nanocomposites for UV and microwave shielding”, Egyptian Journal of Chemistry, 63, 697-708 (2020). https://dx.doi.org/10.21608/ejchem.2019.12439.1774
S. Choudhary, “Structural, optical, dielectric and electrical properties of (PEO–PVP)–ZnO nanocomposites”, J. Phys. Chem. Solids, 121, 196–209 (2018).
N.K. Abbas, M.A. Habeeb, and A.J.K. Algidsawi, “Preparation of chloro-penta-amine Cobalt (III) chloride and study of its influence on the structural and some optical properties of polyvinyl acetate”, International Journal of polymer Science, 2015, 926789 (2015). https://doi.org/10.1155/2015/926789
M. Pattabi, B.S. Amma, and K. Manzoor, J. Mater. “Optical Parameters of AgNO3 Doped Poly-Vinyl Alcohol Films”, Res. Bull. 24, 828-835 (2007).
M.A. Habeeb, and W.K. Kadhim, “Study the optical properties of (PVA-PVAC-Ti) nanocomposites”, Journal of Engineering and Applied Sciences, 9(4), 109-113 (2014). https://doi.org/10.36478/jeasci.2014.109.113
N.S. Waghuley, S.A. Wadatkar, “Complex optical studiesnon conducting polyindoleas-synthesized through chemical route”, Egypt. J. Basic Appl. Sci. 2, 19 (2015).
M. Ghanipour, and D. Dorranian, “Effect of Ag-Nanoparticles Doped in Polyvinyl Alcohol on the Structural and Optical Properties of PVA Films”, Journal of Nanomaterials, 2013, (2013).
M.A. Habeeb, “Dielectric and optical properties of (PVAc-PEG-Ber) biocomposites”, Journal of Engineering and Applied Sciences, 9(4), 102-108 (2014). https://doi.org/10.36478/jeasci.2014.102.108
V.M. Mohan, P.B. Bhargav, V. Raja, A.K. Sharma, V.V.R.N. Rao, “Optical and Electrical Properties of Pure and Doped PEO Polymer Electrolyte Films”, Soft Mater. 5, 33–46 (2007).
S. Kramadhati, K. Thyagarajan, “Optical Properties of Pure and Doped (Kno3 & Mgcl2) PolyvinylAlcohol Polymer Thin Films”, Int. Journal of Engineering Research and Development, 6(8), (2013).
Цитування
Preparation and Characterization of PVA/MnO2/ZrO2 Nanocomposites for Electrical and Electronics Devices
(2023) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Assessment of performance based on morphological, structural, optical and dielectric properties of PVA polymer loaded with SiO2–ZrTiO4 nanoparticles for optical and nanoelectronics applications
Habeeb Majeed Ali & Abdel-Amir Ali Hussein (2025) Functional Composites and Structures
Crossref
Improvement structural and dielectric properties of PS/SiC/Sb2O3 nanostructures for nanoelectronics devices
Habeeb Majeed Ali & Al-Sharifi Nawras Karim (2023) East European Journal of Physics
Crossref
Fabrication of Novel PEO–PVA/SrTiO3–CoO Nanostructures for Low-Cost Pressure Sensor and Gamma-Ray Shielding
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Effect of Si3N4/TaC nanomaterials on the structural and electrical characteristics of poly methyl methacrylate for electrical and electronics applications
Mohammed Alaa Abass & Habeeb Majeed Ali (2023) East European Journal of Physics
Crossref
Modification and Development of the Structural, Optical and Antibacterial Characteristics of PMMA/Si3N4/TaC Nanostructures
Mohammed Alaa Abass & Habeeb Majeed Ali (2023) Silicon
Crossref
An Insight into the Impact of Nano CuCo2O4 Doping on the Optical and Dielectric Performance of PMMA/Carbon Nanoparticles
El-Naggar A. M., Heiba Zein K., Kamal A. M., Ibrahim R. M. & Mohamed Mohamed Bakr (2024) ECS Journal of Solid State Science and Technology
Crossref
Effect of SiO2–SnO2 Nanofiller on the Characteristics of Biopolymer Blend and Its Application as Gamma-Ray Shielding
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Flexible and Efficient Ultraviolet Photodetectors Based on One Dimensional MWCNT Filled Thermoplastic Polyurethane Nanocomposite Freestanding Films
Singh Shivraj, Verma Arpit, Chauhan Srishtee, Tripathi Ravi Kant, Sirohi Sidhharth, Yadav B. C., Choubey Ravi Kant & Gupta Tejendra K. (2025) Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
Crossref
Synthesis, Characterization and Application of PVA–CMC/SiO2–Cr2O3 Nanostructures
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Fabrication and tuning of the morphological, structural, and dielectric features of PVA/SnO2-SiC ternary nanocomposites for multifunctional nanoelectronics applications
Kareem Ali Hussein & Habeeb Majeed Ali (2025) The European Physical Journal Plus
Crossref
Synthesis and Tuning the Structural, Optical and Electrical Behavior of PVA-SiC-BaTiO3 Polymer Nanostructures for Photonics and Electronics Nanodevices
Habeeb Majeed Ali & Kadhim Waleed Khalid (2024) Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
Crossref
Preparation and Dielectric Properties of Polymer Nanocomposites for Dielectric Applications
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Micromechanical modeling, thermal, and dielectric studies of poly (methyl methacrylate)-barium titanate composites
Umashankar K., Kamala Vasanth G. & Krishna Prasad R. (2024) International Journal of Polymer Analysis and Characterization
Crossref
Exploring the Optical Properties of BaTiO3/CuO-Nanoparticles-Doped PVA Polymer for Optoelectronic Applications
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Synthesis and tailoring the morphological, structural and optical characteristics of SiO2–CO2O3 nanomaterials doped PVA–PEG for optoelectronic and food packing applications
Kadhim Waleed Khalid & Habeeb Majeed Ali (2024) Optical and Quantum Electronics
Crossref
Boosting of Structural, Optical, and Dielectric Characteristics of PVA Polymer Using CoO-SiO2 Nanoparticles for Advanced Optoelectronic Applications
Habeeb Majeed Ali, Mahdi Shaimaa Mazhar & Mamoun Fellah (2024) Silicon
Crossref
Preparation and Investigation of Structural and Dielectric Properties of PEO–PVA–Fe2O3 Nanocomposites for Electronic Nanodevices
(2023) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Structural and Dielectric Parameters of PVA/CMC Blend Reinforced with SiO2/SnO2 Nanoparticles for Nanoelectronics Applications
Abdul Hamza Rehab Shather & Habeeb Majeed Ali (2024) Transactions on Electrical and Electronic Materials
Crossref
Tailoring the Structural and Optical Features of PVA/SiO2-CuO Polymeric Nanocomposite for Optical and Gamma Ray Shielding Applications
Oreibi Idrees, Habeeb Majeed Ali & Hamza Rehab Shather Abdul (2024) Silicon
Crossref
Synthesis and Improved Optical Characteristics of Biopolymer Blend Doped with Iron-Oxide Nanoparticles for Optics and Biomedical Applications
(2023) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Structural and Dielectric Properties of PVA/In2O3/Fe2O3 Nanostructures for Electronic Devices
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Potential of 5CBLC-doped PVA-PVP films in optoelectronic devices: particularly regarding their enhanced insulation properties
Jilani W., Bouzidi A., Yahia I. S. & Guermazi H. (2024) Optical and Quantum Electronics
Crossref
Enhancement Structural Properties and Optical Energy Gap of PVA–ZrO2–CuO Nanostructures for Optical Nanodevices
(2024) Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii
Crossref
Fast and Simple Fabrication of ternary PVA/CeO2/SiC Nanocomposites for Optoelectronic and Antimicrobial Applications
Abdel-Amir Ali Hussein & Habeeb Majeed Ali (2024) Silicon
Crossref
Synthesis and Tuning the Morphological, Structural, Optical and Dielectric Features of SiO2/CuO Futuristic Nanocomposites Doped PVA–PEG for Optoelectronic and Energy Storage Applications
Habeeb Majeed Ali, Oreibi Idrees, Hamza Rehab Shather Abdul & Mamoun Fellah (2025) Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
Crossref
Effects of oxygen irradiation on the electrical properties of polyethylene oxide/nickel oxide composite films
Altuijri Reem, Atta A., Abdeltwab E. & Abdelhamied M. M. (2024) International Journal of Polymer Analysis and Characterization
Crossref
Fabrication and Evaluation the Optical and Dielectric Characteristics of Promising PVA-ZrC-SiO2 Nanocompsites Films
Habeeb Majeed Ali, Hamza Rehab Shather Abdul, Oreibi Idrees & Sabur Dhay Ali (2024) Silicon
Crossref
Авторське право (c) 2022 Маджід Алі Хабіб, Зейнаб Сабрі Джабер
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
