فرع الفيزياء التطبيقية يمنح شهادة الدكتوراة في الفيزياء التطبيقية في تحضير وتوصيف اغشية SnO2 نانوية التبلور بطرائق كيمياوية لتطبيقات المتحسسات الغازية

منح فرع الفيزياء التطبيقية - قسم العلوم التطبيقية في الجامعة التكنولوجية شهادة الدكتوراة في تخصص الفيزياء التطبيقية للطالبة أمل ساجت صبر عن رسالتها الموسومة " تحضير وتوصيف اغشية SnO2 نانوية التبلور بطرائق كيمياوية لتطبيقات المتحسسات الغازية " حيث اقيمت المناقشة على القاعة المرحوم أ.د عبد المطلب ابراهيم الشيخ في القسم .
وتألفت لجنة المناقشة من أ.د محمد راضي محمد رئيسا وبعضوية نادر فاضل حبوبي الجامعة المستنصرية / كلية التربية وأ.د. رعد محمد صالح جامعة بغداد / كلية العلوم / قسم الفيزياء , أ.م.د. مسلم فاضل جواد و باحث علمي أقدم د. فلاح أبراهيم العطار وزارة العلوم والتكنولوجيا /دائرة الطاقات المتجددة وأ.م.د. سلمى محمد حسين مشرفاً و رئيس باحثين د. عبد الحسين خضير لطيف وزارة العلوم والتكنولوجيا مشرفاً مشارك و أ.م.د حسين خزعل رشيد خبيرا علميا وأ.م. أياد جهاد شمس الدين خبيرا لغويا .
حيث بينت الباحثة ان في هذا البحث تم تحضير اغشية نانوية التبلور لثنائي اوكسيد القصديرSnO2 بطريقة المحلول الجيلاتيني ( الطلاء بالغمر, والطلاء بالبرم), وطريقة الترسيب بالحمام الكيميائي ومرسبه على قواعد من الزجاج وبسمك (300 ± 20) nm, والتي تعتبر طرائق بسيطة وغير مكلفة لترسيب مساحات واسعة ذات اشكال مختلفة. وللحصول على افضل النتائج عدة معلمات اخذت بنظر الاعتبار منها تاثير كلا من درجة حرارةالتلدين ̊C (300, 400, and 500) وبزمن ثابت 60 minuteوالتشويب بعنصر النحاس (2, 4, and 6) wt.%. على الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية لاغشيةSnO2 نانوية التبلور. الخصائص التركيبية وهيئة السطح لاكاسيد القصدير النانوية درست بواسطة فحص حيود الاشعة السينية ومجهر القوة الذرية والمجهر الالكتروني الماسح والمجهر النافذ الالكتروني.
بينت فحوصات تقنية الحيود للأشعة السينية (X- Ray)لكل الأغشية المحضرة بطريقتي الطلاء بالغمر والبرم ذات تركيب متعدد التبلور من نوع رباعيtetragonal)). بينما اظهرت فحوصات تقنية الحيود للأشعة السينية (X- Ray)للاغشية المحضرة بطريقة الترسيب بالحمام الكيميائي وجود الطور الرباعي متعدد التبلور مع ظهور الطور المعيني, مع زيادة بالنمو الحبيبي لكافة الاغشية المحضرة بزيادة درجة حرارة التلدين. تأثير التشويب مع SnO2 على الخصائص التركيبية وهيئة السطح والخواص البصرية والكهربائية. حيث تشير فحوصات الاشعة السينية الى نقصان الحجم الحبيبي بزيادة تركيز الاشابة. اظهرت النتائج ان تراكيب اوكسيدالقصدير وخصائصها تعتمد بشدة على درجة حرارة التلدين وتركيز الشوائب.
والخواص البصرية لأغشية ثنائي اوكسيد القصديرSnO2 نانوية التبلور درست مثل النفاذية , معامل الامتصاص, واللمعان الضوئي, وفجوة الطاقة البصرية لمختلف درجات التلدين الحرارية ونسب التشويب. تم قياس النفاذية لمدى الاطوال الموجية 300-1000)nm) لجميع الاغشية المحضرة غير المشوبة والمشوبة, حيث اظهرت نفاذية عالية تقارب (88%) لأغشيةثنائي اوكسيد القصديرغير المشوبة المحضرة بطريقة CBDوالملدنة بدرجة حرارة ,500 ºC وكانت 82.4, 86.8) %) للأغشية غير المشوبة المحضرة بطريقتي الطلاء بالغمر والبرم. فجوة الطاقة البصريةحسبتلجميع الاغشية المحضرة, وقد لوحظ ان فجوة الطاقة تزداد مع زيادة درجة حرارة التلدين في مدى من ( 3.5 الى(3.87 الكترون فولت , ( 3.62 الى(3.88 الكترون فولت لكل الاغشية المحضرة بطريقتي الطلاء بالغمر والبرم, بينما قلت فجوة الطاقة بزيادة درجة حرارة التلدين في مدى من ( 3.95 الى(3.8 الكترون فولت للاغشية المحضرة بطريقة CBD, كما لوحظ نقصان فجوة الطاقة البصرية مع الزيادة في نسبة التشويب في مدى (3.87الى(3.57 الكترون فولت,(3.88 الى (3.63 الكترون فولت, (3.8 الى(3.55 الكترون فولت, لكل الاغشية المحضرة بطرائق الغمرو البرم و الترسيب بالحمام الكيميائي على التوالي. والقياسات الكهربائية لأغشية اوكسيد القصدير غير المشوبة والمشوبة تضمنت دراسة التوصيلية الكهربائية المستمرة وتأثير هول حيث بينت النتائج ان جميع الاغشية المحضرة هي اغشية شبه موصل نوع )type ,(n- كما وجد ان التوصيلية الكهربائية المستمرة تزداد قيمتها مع زيادة درجات حرارة التلدين وتركيز الاشابة بالنحاس لكل الاغشية المحضرة, حيث ان قيمة التوصيلية الكهربائية للاغشية النقية والمشوبة بنسبة 6% المحضرة بطرائق الغمر والتدوير والترسيب بالحمام الكيميائي هي ((2.9×10-5,9×10-6), 3.85 × 10-2 , 4.7×10-2)), (2.68, 1.8 ×10))(Ω.cm)-1 على التوالي. جميع الاغشية النقية والمشوبة تمتلك طاقتي تنشيط ضمن المدى الحراري.( 303 – 433 K )
درست الخواص التحسسية الغازية لاغشية اوكسيد القصدير غير المشوبة والمشوبة المحضرة بالطرائق الثلاثة ( الغمر ,البرم, والترسيب بالحمام الكيميائي ولغازي اول اوكسد الكاربون و ثنائي اوكسيد النيتروجين بتركيز50 ppm, و قيست عند درجتي حرارة الغرفة و 50 ºC, وكانت قيمها (اي التحسسية) هي %(23, 32), %(28.5, 36.5)32.83, 44.22)% ,) على التوالي حيث بينت النتائج بان الاغشية المحضرة بطريقة الترسيب بالحمام الكيميائي وبنسية تشويب6% نحاس تملك اعلى تحسسية لهذين الغازين بسبب صغر الحجم البلوري والتوصيلية الكهربائية العالية لهذه الاغشية مقارنة بالاغشية المحضرة بالطريقتين الاخرتين.تبين أن اغشية SnO2 غير المشوبة والمشوبة هي متحسس جيد لغازي اول اوكسيد الكاربون وثاني اوكسيد النتروجين. كما وجد بأن التحسسية تتناسب عكسيا مع درجة حرارة التلدين عند مدى محدد. وبشكل عام فأن التحسسية تزداد بزيادة نسبة التشويب بالنحاس.
يتضح من نتائج التحسسية بان طريقة تحضير الاغشية الرقيقة تلعب دور مهم في بناء المتحسس وبالتالي الحصول على اعلى تحسسية....... انتهى

رجوع