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).
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).
