چکیده       

این مقاله اولین مطالعه اصولی است که در مورد رابطه کمّی بین پارامترهای پروسه، نسبت غلظت محلول، ساختار، و خواص فیزیکی و نوری نانوسیم ­های ZnO رشد یافته روی الیاف پنبه گزارش می­دهد. برای ایجاد یک درک بنیادی دربارة روابط پروسه- ساختار- فعالیت، ما مجموعه­ ای از نانو میله ­ها و نانو سوزن­ های ZnO معین، با آرایش یافتگی شعاعی، با تراکم بالا، و تک بلوری یکنواخت را روی سطوح پنبه به وسیله پروسه هیدروترمال بهینه شده دو مرحله ­ای ساده و ارزان در دمای نسبتاً پایین رشد دادیم. این پروسه شامل عمل دانه­گذاری زیرلایه پنبه ­ای با نانو بلور­های ZnO است که به عنوان مکان­های هسته ­زایی برای رشد ناهمسان بعدی نانو سیم­ های ZnO تک بلوری عمل می­کنند. تمام نانو سیم­های ZnO ساختار بلوری شش ضلعی ورتزیت آرایش یافته در امتداد محور c را نشان دادند. برای بررسی خواص کنترل شده ساختار، نسبت غلظت محلول­ های دانه­ گذاری به رشد ([S]/[G]) مربوط به پروسه سنتز روی 6 مقدار مختلف تنظیم شد. اَبَر آبگریزی برای تمام مورفولوژی­ها بعد از اصلاح با 1- دو دکان تیول حاصل شد، که بعد از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه UV پایداری بالایی داشت. ماندگاری مواد ZnO تحت شرایط شستشو نیز تأیید شد. تغییر در نسبت [S]/[G] منجر به تغییر مورفولوژی از نانو میله­ ها به ساختارهای سوزنی شکل، به همراه تغییر شدید در خواص فیزیکی و نوری سطوح پنبه اصلاح شده با ZnO شد. نسبت­ های بالاتر [S]/[G] منجر به تشکیل نانو سوزن­ های ZnO با درجه بلورینگی بالا و نسبت ابعاد بالاتر در مقایسه با نانو میله­ ها شد. افزایش نسبت [S]/[G] منجر به کاهش قابل توجه مقدار ZnO رشد یافته روی سطح پنبه شد، که باعث کاهش آبگریزی سطح و جذب UV نیز شد. علاوه بر این، اندازه ­گیری فتولومینسانس در دمای اتاق نشان داد که شکاف نوار ZnO عریض­تر شده و عیوب ساختاری با تغییر مورفولوژی از نانو میله­ ها به نانو سوزن­ها کاهش یافته­ است. یک روند مشابه در جذب UV - مرئی نانو میله­ ها و نانو سوزن­ها مشاهده شد، شروع طیف جذبی نانو سوزن­ها یک انتقال آبی را نشان می­دهد که با عریض شدن شکاف نوار در نتیجة تشکیل نانو سوزن­ها مرتبط است.

1-مقدمه

ادغام کردن نانو ساختارهای غیر آلی زیست سازگار و مواد انعطاف­پذیر مانند پلاستیک­ ها، کاغذ و الیاف، طراحی مواد کاربردی جدید مانند لباس ­های هوشمند با قابلیت حس کردن و محافظت، دستگاه ­های الکترونیکی پوشیدنی، سیستم های انرژی تجدیدپذیر، و دستگاه­ های فتو ولتائیک انعطاف­پذیر و قابل حمل را امکان­پذیر خواهد کرد. نانو سیم­ های اکسید فلزی به دلیل آسانی سنتز ، بلورینگی، اثرات تحدید کوانتومی، و تحرک جهت­دار حامل­ های بار می­توانند نقش مهمی در توسعه این مواد کاربردی داشته باشند. ...

میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.