تحضير جسيمات اوكسيد الفضة النانوي باستخدام ليزر إن دي ياج وبطاقات نبضة مختلفة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تستخدم تقنية الاستئصال بالليزر النبضي في السائل (PLAL) لتحضير مواد الجسيمات النانوية ، وجسيمات الفضة النانوية (AgO ) في هذا البحث تم تحضيرها باستخدام هذه التقنية ، حيث تم غمر هدف الفضة في ماء ذو نقاوة عالية في درجة حرارة الغرفة ثم قصفها بواسطة ليزر ان دي ياج (طول موجي 1064 نانومتر ، فترة النبضة 6 نانوثانية). في هذه العملية يتم دراسة تاثير اشعة الليزر على الجسيمات النانوية التي تم تحضيرها باستخدام طاقات مختلفة 100 ملي جول ، ملي جول 500 ، 1000 ملي جول , مع 500 نبضة في كل مرة على حجم الجسيمات. الجسيمات النانوية المنتجة يتم فحصها باستخدام الفحوصات التالية XRD SEM, AFM, UV- Visible spectroscopy, . يمكن تحديد البنية البلورية لجميع الجسيمات النانوية المحضرة بواسطة قياس اختبار حيود الاشعة السينية(XRD ) وقد تبين ان البنية البلورية كانت من نوع مكعب مركزي الوجه (FCC) ويقع الاتجاه البلوري الأقوى في المستوى (111). الجسيمات النانوية اغلبها ذو شكل كروي كما تبين من صور المجهرالالكتروني الماسح( SEM). حسب نتائج حجم الذرات التي تم فحصها بجهاز مجهر القوى الذرية (ِAFM) تبين ان في طاقة نبضة الليزر (1000) ملي جول تم إنتاج أفضل واصغرحجم و ان حجم الجسيمات كانت 32.45 نانو متر, 64.3 نانومتر و 67.86 نانومتر على التوالي ل 1000 ملي جول ، 500 ملي جول و 100 ملي جول و ان خشونة السطح سوف تتاثر وتزدراد مع زيادة الطاقة وذلك بسبب زيادة الحجم والتجمعات للذرات. وقد تم قياس امتصاص جسيمات الفضة النانوية المحضرة بواسطة جهاز مطيافية الأشعة المرئية وفوق البنفسجية حيث ظهرت زيادة بالامتصاصية مع زيادة طاقة الاستئصال بالليزر النبضي عند الطول الموجي 440 نانومتر.
Received 11/6/2022,
Revised 27/11/2022,
Accepted 28/11/2022,
Published Online First 20/5/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Fadhil SA, Hassan MA, Azeez JH, Majeed MS. Derivation of a new multiscale model: II. Deriving a modified Hall-Petch relation from the multiscale model and testing it for nano, micro, and macro materials. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng. 2020;881: 012098.https://doi.org/10.1088/1757-899X/881/1/012098
Zhang D, Li Z, Sugioka K. Laser ablation in liquids for nanomaterial synthesis: diversities of targets and liquids. J Phys Photonics. 2021;3: 042002. https://doi.org/10.1088/2515-7647/ac0bfd
Noor MA, Mohamed KD. Laser Densification of Prepared SiO2 Sol-Gel Thin Films. Baghdad Sci J. 2018; 15(2): 234-237.
Koji S. Handbook of Laser Micro- and Nano-Engineering. 1st ed. Springer. 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-63647-0 .
Rafique M, Rafique MS, Kalsoom U, Afzal A, Butt SA, Usman A. Laser ablation synthesis of silver nanoparticles in water and dependence on laser nature. Opt Quant Electron .2019;51: 179. https://doi.org/10.1007/s11082-019-1902-0
Freeland B, McCann R, Alkan G, Friedrich B, Foley G, Brabazon D. Stable nano-silver colloid production via Laser Ablation Synthesis in Solution (LASiS) under laminar recirculatory flow, Adv Mater Sci Eng . 2020; 6(4):677-685. https://doi.org/10.1080/2374068X.2020.1740877
Munaf SM, Rabea QN, Marwa FAJ, Kadhim HS. Preparation of ZnO Nanoparticles by 1064/532nm Laser blation and Studying the Effect of the Ablation Wavelength. Mater Sci Forum. 2021; 1021: 171-180. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1021.171
Parameshwaran R, Kalaiselvam S, Jayavel R. Green synthesis of silver nanoparticles using Beta vulgaris: role of process conditions on size distribution and surface structure. Mater Chem Phys. 2013; 140: 135 – 147. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2013.03.012
Rabea Q. Nafil, Munaf S. Majeed. Frequency doubling by nonlinearity of TiO2 nanomaterial. heliyon. 2020; 2405-8440.
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03649
Makarov VV, Love AJ, Sinitsyna OV, Makarova SS, Yaminsky IV. Green nanotechnologies: Synthesis of metal nanoparticles using plants. Acta Nat. 2014; 6: 35-43. PMID: 24772325; PMCID: PMC3999464.
Alejandra AC , Dian TB , Nallely JM, Clara SC, Enrique MA, Guillermina FF. Synthesis and physicochemical characterization of Lu and Sm sesquioxide nanoparticles by precipitation-calcination and pulsed laser ablation in liquids. Mater Chem Phys. 2022; 275: 125229. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.125229
Mohamed M, Faham El, Ayman MM, Arafat T. Facile synthesis of Cu2O nanoparticles using pulsed laser ablation method for optoelectronic applications. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp. 2021; 630: 127562. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127562
Nurfina Y, Rahma A, Dahlang T, Maria MS, Yuliati H, Cuk I, et al. Enhanced photocatalytic degradation of rhodamine 6G (R6G) using ZnO–Ag nanoparticles synthesized by pulsed laser ablation in liquid (PLAL). J Alloys Compd. 2021; 886: 161291. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161291
Mayada AA, Falah AHM, Ala FA, Uday MN, Sarah KA. Synthesis of Ag/Au (core/shell) nanoparticles by laser ablation in liquid and study of their toxicity on blood human components. J Phys Conf Ser. 2021; 1795:012013.https://doi.org/10.1088/1742-6596/1795/1/012013
Mohammad ZA, Beny SH, Ali K. Synthesis of silver nanoparticles using laser ablation Method utilizing Nd:YAG Laser. AIP Conf Proc. 2022; 020013(2019). https://doi.org/10.1063/1.5141626
Rabea QN, Munaf SM, Emad TH. Improvement Electrolysis of Water Efficiency for Hydrogen Production Using Stainless Steel Nanoparticles Synthesized By Laser Technique. J Mech Eng Res Dev .2019; 42(4): 20-22. http://doi.org/10.26480/jmerd.04.2019.20.22
Kalai PA, Yogesh GK, Subha K, Kalyanavalli V, Sastikumar D. Synthesis of silver nano-butterfly park by using laser ablation of aqueous salt for gas sensing application. Appl Phys. 2021; 127: 292. https://doi.org/10.1007/s00339-021-04370-7
Rabea Q. Nafil, Hussein Thary Khamees , Munaf S. Majeed. Identification the internal parameters for mono-crystalline solar module using Matlab -simulation and experimental ascertainment. TELKOMNIKA. 2021; 19(3): 716 -723. http://doi.org/10.12928/telkomnika.v19i3.16239 .
Rashid SN MSc, Aadim, KA Ph D, Jasim AS PhD .Silver Nanoparticles Synthesized by Nd: YAG Laser Ablation Technique: Characterization and Antibacterial Activity. Karbala Int J Mod Sci .2022; 8(1):8. https://doi.org/10.33640/2405-609X.3210
Elango G, Roopom SM. Green synthesis, spectroscopic investigation & photocatalytic activity of lead nanoparticles. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc .2015; 139: 367-373. doi: 10.1016/j.saa.2014.12.066.
Munaf SM, Rabea QN, Fakher ARk. Laser Improves Biogas Production by Anaerobic Digestion of Cow Dung. Baghdad Sci J .2018; 15(3): 324-327 http://dx.doi.org/10.21123/bsj.2018.15.3.0324 .
Hajar HN, Hamid SA. Synthesis and characterization of silver oxide nanoparticles prepared by chemical bath deposition for NH3 gas sensing applications. Iraqi J Sci. 2020; 61(4): 772–779. https://doi.org/10.24996/ijs.2020.61.4.9
Seemab I , Muhammad FA, Fozia A, Shafiq M, Atif M, Amin N, et al. Application of silver oxide nanoparticles for the treatment of cancer. J Mol Struct .2019; 1189: 203-209. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2019.04.041
Kokila NR, Mahesh B, Roopa KP, Daruka BP, Kalyan R, Manjula SN, et al. Thunbergia mysorensis mediated nano silver oxide for enhanced antibacterial, antioxidant, anticancer potential and in vitro hemolysis evaluation. J Mol Struct .2022;1255:132455. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.132455
Xu L, Wang YY, Huang J, Chen CY, Wang ZX, Xie H .Silver nanoparticles: Synthesis, medical applications and biosafety. Theranostics. 2020; 10(20):8996-9031. doi: 10.7150/thno.45413.
Naganthran A, Verasoundarapandian G, Khalid FE, Masarudin MJ, Zulkharnain A, Nawawi NM, et al. Synthesis, Characterization and Biomedical Application of Silver Nanoparticles. Materials. 2022; 15: 427. https://doi.org/10.3390/ma15020427
Munaf SM, Tagreed KH, Emad TH, Hussein TS. ZnO nanoparticle synthesis using Nd:Yag laser for increasing hydrogen fuel cell performance. IJMPERD. 2018; 8(6): 497-506. DOI: 10.24247/ijmperddec201853.
Munaf SM, Sinan MH, Sadeem AF. AgO Nanoparticles Synthesis by Different Nd: Yag Laser Pulse Energies. Lasers Manuf Mater Process. 2022; 9: 228–240. https://doi.org/10.1007/s40516-022-00174-6
Mafuné F, Kohno JY, Takeda Y, Kondow T, Sawabe H .Formation and size control of silver nanoparticles by laser ablation in aqueous solution. J Phys Chem B .2000; 104(39): 9111–9117. https://doi.org/10.1021/jp001336y