اعلام جامعة بابل | تخليق وتوصيف جسيمات نانوية نقية ومشوبة من LaMnO3

تخليق وتوصيف جسيمات نانوية نقية ومشوبة من LaMnO3

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 29/6/2025

عدد المشاهدات : 59

تخليق وتوصيف جسيمات نانوية نقية ومشوبة من LaMnO3
ناقش قسم هندسة السيراميك ومواد البناء في كلية هندسة المواد رسالة الماجستير للطالبة الباحثة المهندسة علا محسن كاظم جابر ( قسم هندسة السيراميك) كجزء من متطلبات نيل شهادة الماجستير بحضور الاستاذ الدكتور عبد الرحيم كاظم الفتلاوي وععد من اساتذة ومنتسبي الكلية عن رسالتها الموسومة:
((تخليق وتوصيف جسيمات نانوية نقية ومشوبة من
Synthesis and Characterization of Pure and Doped LaMnO3 Nanoparticles
بأشراف كل من:
الاستاذ الدكتور شاكر جاهل إدريس
الأستاذ المساعد الدكتور محمد ناجي الأعرجي
ترأس لجنة المناقشة: الأستاذ الدكتور محسن عباس اسود
تناولت الدراسة:
LaMnO3هو احد هياكل البيروفسكايت ذات الخصائص المغناطيسية والالكترونية والكهروضوئية ويستخدم في العديد من التطبيقات اهمها الخلايا الكهروضوئية والخلايا الشمسية, تم تحضيره بصورة نقية LaMnO3 ومشوبة بأيونات Sc+3 وCr+3 بطريقةpechini method باستخدام المواد الاولية نترات اللانثنيوم، نترات المنغني، نترات السكانديوم، نترات الكروم وحامض الستريك اللامائي تم الحصول على مسحوق جاف بعد عملية الخلط لمدة ساعة ونصف عند درجة حرارة الغرفة ثم زيادة درجة الحرارة الى 80 درجة مئوية لمدة نصف ساعة وبعدها تم التجفيف عند 100درجة مئوية لمدة ساعتين. واخيرا تمت معالجة المسحوق بدرجة حرارة 750درجة مئوية لمدة 4 ساعات.
في هذا البحث تم تحضير LaMnO3الغير مشوب والمشوب بـ La1-xScxMnO3 حيث ان (X=0,0.01,0.02,0.03,0.05,0.08)،والمشوبة بـ La1-2xScxCrxMnO3حيث ان (X=0,0.01,0.02,0.03,0.05) .
من خلال فحص (XRD) نلاحظ ان جميع قمم الحيود للعينات الغير مشوبة والمشوبة ذات بنية مكعبة، حيث تم ازاحة ذروة الحيود للعينة المُشَوَّبة إلى زوايا أعلى (2?)، ذات مجموعة (Pm-3m)، وتناقص ثابت الشبكة البلورية مع تركيز التشويب بـ. Sc+3, Cr+3
باستخدام اختبار المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، أظهرت نتائج الاختبار اختلافًا في حجم وشكل الجسيمات النانوية، حيث كانت حبيباتها شبه كروية ومتكتلة ومتوسط حجم الجسيمات أقل من 100 نانومترللعينات المشوبة والغير مشوبة. في صور المجهر الإلكتروني النافذ TEM))، لوحظت جسيمات المادة النقية ذات طبيعة نانوية بلورية، ذات شكل كروي تقريبًا، بينما كانت جسيمات المادة المشوبة مستطيلة، وانخفض متوسط حجم الجسيمات مع زيادة نسبة التشويب ب ,Sc+3 ثم ازداد بالنسبة للتشويب ب. Sc+3, Cr+3
أظهرت طيف التلألؤ الضوئيPL ، المُعتمد على توزيع حجم الجسيمات، باستخدام أطوال موجية تتراوح بين350 900, نانومتر،ان شدة الامتصاص تتناقص مع زيادة نسب التشويب ب Sc+3, Cr+3 .
تأثر مساحة السطح النوعية بحجم الحبيبات، حيث يمتلك LaMnO3 النقي مساحة سطح نوعي أعلى من المشوب بأيونات Sc+3 وCr+3 .
أظهر طيف FTIR المُسجل للعينة المُحضرة المحروقة عند درجة حرارة 750 درجة مئوية، قممًا عند cm-1 492.94 ، cm-1 887.28، cm-1 1188.15، 1026.13cm-1، 3603 cm-1. بالنسبة للعينتين المشوبة La1-xScxMnO3 وLa1-2xScxCrxMnO3، تُلاحظ شدة الأشعة تحت الحمراء عند ترددات 439cm-1، وهي الترددات المخصصة لانحناء. Sc-O كما كشف نطاقات الأشعة تحت الحمراء La-O وMn-O وCr-O عند ترددات 814.3cm-1،506.5 cm-1، 404.4cm-1 على التوالي.
تم استخدام مقياس مغناطيسية VSM للعينات النقية والمشوبة، للحصول على حلقات الهستيريا، أظهرت جسيمات نانوية من LaMnO3 خصائص مغناطيسية حديدية عند درجة حرارة الغرفة. انخفاض المقاومة المغناطيسية مع زيادة مستوى التشويب بالسكانديوم حتى 0.03 ثم يزداد عند0.05,0.08 Sc+3 . بينما التشبع المغناطيسي Ms يتناقص مع زيادة أيون Sc+3 حتى 0.02 ثم يزداد عند .0.03,0.05,0.08Sc+3
من خلال الخواص الكهربائية، يتم تحديد الثابت العازل أو السماحية النسبية كدالة للتردد في نطاق 0Hz إلى 8MHz. تم تسجيل أعلى قيم للسماحية النسبية في السيراميك المشوب بـ 0.05Sc+3، ولكن بالنسبة للسيراميك المشوب بـ La1-2xScxCrxMnO3، فإن أقصى قيمة للثابت العازل لـ Cr+3 X = 0.05 Sc+3، أكبر بكثير من النتيجة لـ LaMnO3) و (X = 0.03 Sc+3 Cr+3 ، التي تم نشرها سابقًا.
اضهرت الخصائص الفيزيائية ان الانكماش يزداد مع زيادة نسب التشويب بSc+3 و. Sc+3,Cr+3
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين