Вплив температури кальцинації на структурні та оптичні властивості наночастинок алюмінату нікелю

  • Катрапалі Віджая Кумар Кафедра фізики, Інженерний коледж університету JNTUH Rajanna Sircilla, Аграхарам, Індія https://orcid.org/0000-0001-6160-8632
  • Сара Дурга Бхавані Кафедра хімії, Державний коледж, Раджендра Нагар, Хайдарабад, Індія https://orcid.org/0000-0001-9854-0061
Ключові слова: наночастинки алюмінату нікелю, метод золь-гель автозгоряння, температура прожарювання, розмір кристаліту, розмір зерен, елементний аналіз, ІЧ та УФ-видима спектроскопія

Анотація

Наночастинки алюмінату нікелю (NiAl2O4) синтезовано золь-гель методом з автоспалюванням. Підготовлені наночастинки були розділені на чотири частини та прожарені при 700, 900, 1100 і 1300℃ і використані для цього дослідження. Захоплені наночастинки були охарактеризовані за допомогою порошкової рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM), енергетичної дисперсійної рентгенівської спектроскопії (EDS), перетворення Фур’є та інфрачервоної (FT-IR) спектроскопії та спектроскопії UV-Vis. Рентгенівські дифрактограми підтвердили структуру шпінелі та просторову групу Fd3m. Формула Шеррера була використана для розрахунку розміру кристалітів і було знайдено розмір в діапазоні від 5,78 до 20,55 нм, тоді як параметр решітки був знайдений в діапазоні від 8,039 до 8,342 Å. Середній розмір зерна знаходився в діапазоні від 142,80 до 187,37 нм, тоді як міжплощинний відстань знаходився в діапазоні від 2,100 до 2,479 Å. Спектроскопія FTIR показала шість смуг поглинання в діапазоні від 400 до 3450 см-1 і підтвердила структуру шпінелі. Ширина забороненої зони (Eg) зменшувалася з температурою прожарювання і знаходилася в діапазоні 4,2129 - 4,3115 еВ.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Z. Yin, C. Huang, B. Zou, H. Liu, H. Zhu, and J. Wang, Ceramic International, 40(2), 2809 (2014). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.10.033

J.B. Wachtman, Mechanical Properties of Ceramics, (Wiley, New York, 1996)

K. Konopka, M. Maj, and K.J. Kurzydłowski, Mater. Charact. 51, 335 (2003). https://doi.org/10.1016/j.matchar.2004.02.002

C.C. Huang, C.C. Mo, T.H. Hsiao, G.M. Chen, S.H. Lu, Y.H. Tai, H.H. Hsu, et al., Results in Materials, 8, 100150 (2020). https://doi.org/10.1016/j.rinma.2020.100150

D.C. Kim, and S.K. Ihm, Env. Sci. Tech. 35(1), 222 (2001). https://doi.org/10.1021/es001098k

C. Chaves, S.J.G. Lima, R.C.M.U. Araujo, M.A. Maurera, E. Longo, P.S. Pizani, L.G.P. Simões, et al., J. Solid-State Chem. 179, 985 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2005.12.018

K. Ahn, B.W. Wessels, and S. Sampath, Sensor Actuators B, 107(1), 342 (2005). https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.10.020

P. Lavela, J.L. Tirado, and C.V. Abarca, Electrochimica Acta, 52(28), 7986 (2007). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.06.066

Y. Fan, X. Lu, H. Zhang, L. Zhao, J. Chen, and C. Sun, Environ. Sci. Technol. 44(8), 3079 (2010). https://doi.org/10.1021/es9031437

S. Chen, Y. Wu, P. Cui, W. Chu, X. Chen, and Z. Wu, J. Phys. Chem. C, 117(47), 25019 (2013). https://doi.org/10.1021/jp404984y

J. Ma, B. Zhao, H. Xiang, F.Z. Dai, Y. Liu, R. Zhang, and Y. Zhou, J. Adv. Cer. 11, 754 (2022). https://doi.org/10.1007/s40145-022-0569-3

S. Pokhrel, B. Jeyaraj, and K.S. Nagaraja, Mater. Lettrs. 57(22-23), 3543 (2003). https://doi.org/10.1016/S0167-577X(03)00122-8

C. Peng, and L. Gao, J. Amer. Cer. Soc. 91(7), 2388 (2008). https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02417.x

R.J. Harrison, and A. Putnis, Surv. in Geophys. 19, 461 (1998). https://doi.org/10.1023/A:1006535023784

Z.V. Marinkovic, L. Mancic, P. Vulic, and O. Milosevic, J. Euro. Cer. Soc. 25, 2081 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2005.03.085

Yunasfi, A. Mulyawan, Mashadi, D.S. Winatapura, and A.A. Wisnu, Applied Phys. A, 127, 763 (2021). https://doi.org/10.1007/s00339-021-04907-w

X. Niu, W. Du, and W. Du, Sensor Actuators B, 99, 405 (2004). https://doi.org/10.1016/j.snb.2003.12.007

C. Jagadeeshwaran, and R. Murugaraj, J. Supercondu. and Novel Magn. 33, 1765 (2020). https://doi.org/10.1007/s10948-020-05427-z

K.R. Krishna, K.V. Kumar, and D. Ravinder, Adv. in Mater. Phys. and Chem. 2(3), 185 (2012). http://dx.doi.org/10.4236/ampc.2012.23028

K.V. Kumar, and C.H.S. Chakra, Asian J. of Phys. and Chem. Sci. 2(2), 1 (2017). https://doi.org/10.9734/AJOPACS/2017/34683

K. Vijaya Kumar, R. Sridhar, D. Ravinder, Int. J. of Nanopart. Res., 2(6), 1 (2018). https://escipub.com/Articles/IJONR/IJNR-2018-01-0302

L.J. Berchmans, R.K. Selvan, and C.O. Augustin, Mater. Lettrs. 58(12), 1928 (2004). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2003.12.008

Z. Yue, J. Zhou, L. Li, X. Wang, and Z. Gui, Mater. Sci. and Eng. B, 86(1), 64 (2001). https://doi.org/10.1016/S0921-5107(01)00660-2

N.M. Deraz, Int. J. Electrochem. Sci. 8, 5203 (2013). http://electrochemsci.org/papers/vol8/80405203.pdf

A. Yamakawa, M. Hashiba, and Y. Nurishi, J. Mater. Sci. 24, 1491 (1989). https://doi.org/10.1007/BF02397091

N.M. Deraz, Ceramic International, 38, 511 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.07.036

N.M. Deraz, Int. J. Electrochem. Sci. 7, 4596 (2012). http://www.electrochemsci.org/papers/vol7/7054596.pdf

A. Becheri, M. Durr, P. Lo Nostro, and P. Baglioni, J. Nanopart. Res. 10, 679 (2008). https://doi.org/10.1007/s11051-007-9318-3

J. Jacob, and M.A. Khadar, J. Appl. Phys. 107(11), 114310 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3429202

Y.B. Kannan, R. Saravanan, N. Srinivasan, and I. Ismail, J. Magn. and Magn. Mat. 423, 217 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.09.038

D. Venkatesh, K.V. Ramesh, and C.V.S.S. Sastry, AIP Conference Proceedings, 1859, 020035 (2017). https://doi.org/10.1063/1.4990188

F. Meyer, R. Hempelmann, S. Mathurband, and M. Veith, J. Mater. Chem. 9, 1755 (1999). https://doi.org/10.1039/A900014C

Giedrė Nenartavičienė, Darius Jasaitis, and Aivaras Kareiva, Acta Chim. Slov. 51, 661 (2004). https://acta-arhiv.chem-soc.si/51/51-4-661.pdf

M. Chroma, J. Pinkas, I. Pakutinskiene, A. Beganskiene, and A. Kareiva, Ceramic International, 31(8), 1123 (2005). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2004.11.012

J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, G. Sekaran, and K.S. Nagaraja, Materials Research Bulletin, 43, 473 (2008). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2007.02.030

S. Angappan, L.J. Bechermans, and C.O. Augustin, Mater. Lett. 58, 2283 (2004). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2004.01.033

Z. Chen, E. Shi, W. Li, Y. Zheng, N. Wu, and W. Zhong, J. Am. Ceram. Soc. 85, 2949 (2002). https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2002.tb00561.x

M. Llusar, A. Forés, J.A. Badenes, J. Calbo, M.A. Tena, and G. Monrós, J. Eur. Ceram. Soc. 21(8), 1121 (2001). https://doi.org/10.1016/S0955-2219(00)00295-8

A.A. Verberckmoes, B.M. Weckhuysen, and R.A. Schoonheydt, Micropor. Mesopor. Mater. 22(1-3), 165 (1998). https://doi.org/10.1016/S1387-1811(98)00091-2

F. Matteucci, G. Cruciani, M. Dondi, G. Gasparotto, and D.M. Tobaldi, J. Solid State Chem. 180(11), 3196 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.08.029

P. Jeevanandam, Yu. Koltypin, and A. Gedanken, Mater. Sci. Eng. B, 90(1-2), 125 (2002). https://doi.org/10.1016/S0921-5107(01)00928-X

M. Jestl, I. Maran, A. Köck, W. Beinsting, and E. Gornik, Opt. Lett. 14(14), 719 (1989). https://doi.org/10.1364/OL.14.000719

A. Rahman, M.S. Charoo, and R. Jayaganthan, Materials Technology Adv. Perf. Mater. 30(3), 1 (2015). https://doi.org/10.1179/1753555714Y.0000000211

S.K. Sampath, D.G. Kanhere, and R. Pandey, J. Phys. Condens. Matter, 11, 3635 (1999). https://doi.org/10.1088/0953-8984/11/18/301

S. Suwanboon, T. Ratana, and T. Ratana, J. Sci. Technol. 4(1), 111 (2007). https://wjst.wu.ac.th/index.php/wjst/article/view/129/111

T. Takagahara, and K. Takeda, Phys. Rev. B, 46 15578 (1992). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.15578

Цитування

Frequency and temperature dependent dielectric behavior of NiCr2O4 spinels synthesized via sol-gel route – Effect of sintering temperature
Kumar Katrapally Vijaya, Siripuram Rajesh, Raju Panthagani, Suresh Madireddy Buchi & Biswas Jhuma (2025) Phase Transitions
Crossref

Structural, optical and magnetic properties of Ce3+- substituted MgCexFe2-xO4 (0.00, 0.05, 0.10) nanoferrites
Kumar Katrapally Vijaya, Adam Jeedi & Ganta Kiran Kumar (2026) Journal of Materials Science: Materials in Energy
Crossref

RT and temperature-dependent dielectric behaviour of NiAl2O4-Effect of calcination temperature
Kumar Katrapally Vijaya, Siripuram Rajesh, Bhavani Sara Durga & Suresh Madireddy Buchi (2025) Physica B: Condensed Matter
Crossref

A Study on Fine-Tuning the Optical Energy Band Gap and Various Optical Parameters with the Impact of Gadolinium Composition in NGFO Ferrite Nanoparticles
Bhavani S. Durga, Kumar K. Vijaya, Rao B. Purna Chandra, Chakra Ch. Shilpa & Ganta Kiran Kumar (2024) Ukrainian Journal of Physics
Crossref

Опубліковано
2023-09-04
Цитовано
Як цитувати
Кумар, К. В., & Бхавані, С. Д. (2023). Вплив температури кальцинації на структурні та оптичні властивості наночастинок алюмінату нікелю. Східно-європейський фізичний журнал, (3), 355-362. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-37