الخصائص البصريه الخطيه واللاخطية لصبغه الأنثوسيانين من الملفوف الأحمر في محاليل الأس الهيدروجيني المختلفة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
درس هذا البحث بعض الخصائص البصرية الخطية واللاخطيه لمحاليل الأس الهيدروجيني المختلفة من مستخلص صبغة الأنثوسيانين من الملفوف الأحمر ,عند درجة حرارة 180 درجة مئوية. أولاً، تم تحقيق الخصائص الطيفية الخطية، بما في ذلك الامتصاص والنفاذية في النطاق 400-800 نانومتر لمحلول الأنثوسيانين 5٪ حجم / حجم بدرجات حموضة مختلفة، باستخدام مقياس الطيف الضوئي UV / VIS. تكشف النتائج التجريبية عن ازاحه في طيف الامتصاص نحو الطول الموجي الأطول مع زيادة قيم الأس الهيدروجيني. ثم تم إيجاد الصفات البصرية اللاخطية باستخدام تقنية Z-scan باستخدام ليزر المستمر ذو الطول موجة 532 نانومتر. تم قياس معامل الامتصاص اللاخطي من خلال تقنية المسح المحوري ذات الفتحة المفتوحة بينما تم قياس معامل الانكسار اللاخطي من خلال تقنيه المسح المحوري ذات الفتحة المغلقة بقطر 2 ملم. اظهرت النتائج ان النفاذية تقل مع زياده pH للنماذج وهذا يشير الى ان صبغه الأنثوسيانين تعمل كعدسه لامه لتركيز اشعه الليزر(عمليه امتصاص فوتوني مزدوج). وبالمقابل أظهرت نتائج المسح بالفتحة المغلقة ان معامل الانكسار اللاخطي الى حدوث عمليه تبئير ذاتي للنماذج. كما ان الحساسية اللاخطية تنخفض بزيادة قيمة محلول الأس الهيدروجيني. بينت النتائج ان صبغه الأنثوسيانين المستخلصة من الملفوف الأحمر تمتلك خصائص خطيه ولاخطيه حساسة بدرجه واضحه لمقدار الاس الهيدروجيني pH للمحلول وبذلك فهي صبغات واعده ومفيدة في تصنيع المركبات الفوتونية.
Received 27/05/2022,
Revised 30/09/2022,
Accepted 02/10/2022,
Published 20/06/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Al-Hamdani AH. Z-Scan measurements of optical nonlinearities for (3GO) dye. Int J Nanoelectron Mater. 2013; 6: 139-147.
Nader R, Al-Hamdani AH, Ibrahim SI, Abdullah RA. Nonlinear properties for Membranes of Rhodamine tincture By Z-Scan Technique. Int J Appl Innov Eng Manag. 2015; 4(9): 52-57.
Al-Hamdani AH, Dawood YZ, Jaber MM, Al-Amiery A. The Effect of Dye Concentrations and Sample Thickness on the Nonlinear Optical Properties of a Soluble Rhodamine 6G Dye. Int J Nanoelectron Mater. 2018; 11: 31-38.
Al-Hamdani AH, Jasim SM, Abbas EM, Hassan DA, Jaber MM. Spectral Properties of Hybrid of Rhodamine (6G) Dyes Doped Epoxy Resin Dissolved in Chloroform. Baghdad Sci J. 2019; 16(3): 764- 769.
AL-Asady ZM, AL-Hamdani AH, Hussein MA. Study the Optical and Morphology Properties of Zinc Oxide Nanoparticle. AIP Conf Procs. 2020; 2213(1): https://doi.org/10.1063/5.000259
Chaichan MT, Al-Hamdani AH, Kasem AM. Enhancing a Trombe wall charging and discharging processes by adding nano-Al2O3 to phase change materials. Int J Sci Res. 2016; 7(3): 736-741.
Al-Hamdani AH, Hussein M AR, Al-Ansari N. Nonlinear optical properties of deoxyribonucleic acid DNA doped Rhodamine B/PVA films using z-scan technique. Int J Curr Eng Technol. 2017; 7(5): 1802-1804.
Makki AH, AL-Hamdani AH, Hussein M AR. Dopant effect on the nonlinear optical properties of TiO2-PMMA nanocomposites for optical limiter applications. Eng Technol J. 2016; 34(5): 1012-1016.
Al-Hamdani AH, Dawood YZ, Jaber MM. Enhancing the nonlinear optical properties of organic dye by using nanoparticle compounds. ARPN J Eng Appl Sci. 2017; 12(2): 477-480.
Al-Hamdani AH. Third order nonlinear properties of Rhodamine B dye-doped PVA polymer determined by Eclipsing z-scan. Int J Nanoelectron Mater. 2018; 11(2): 135-142.
Al-Hamdani AH, Madlool RA, Abdulazeez NZ. Effect of gold nanoparticle size on the linear and nonlinear optical properties. AIP Conf. Proc. 2020; 2290(1): 1-7. https://doi.org/10.1063/5.0030095 .
Hock EngKhoo, AzrinaAzlan, SouTeng Tang, See Meng Lim. Anthocyanidins and anthocyanins: colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits, Food Nutr Res. 2017; 61 (1): 1361779. https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779
Coutinho IB, Freitas A, Maçanita AL, Lima JC. Effect of water content on the acid–base equilibrium of cyanidin- 3-glucoside. Food Chem. 2015; 172: 476–480. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.09.060
Emildo M. DFT study of anthocyanidin and anthocyanin pigments for Dye-Sensitized Solar Cells: Electron injecting from the excited states and adsorption onto TiO2 (anatase) surface. Phys Sci Rev.2017; 2(6): 20170008. https://doi.org/10.1515/psr-2017-0008.
Ahliha AH, Nurosyid F, ASupriyantoand TK. Optical properties of anthocyanin dyes on TiO2as photosensitizers for application of dye-sensitized solar cell (DSSC). IOP Conf. Series: Mater Sci Eng. 2018; 333: 012018, https://doi.org/10.1088/1757-899X/333/1/012018 .
Ahmadiani N, Rebecca JR, Thomas MC, Monica GM. Anthocyanins Contents, Profiles, and Color Characteristics of RedCabbage Extracts from Different Cultivars and Maturity Stages. J Agric Food Chem. 2014; 62: 7524−7531.
Diallo A, Zongo S, Mthunzi P, Rehman S, Alqaradawi SY, Soboyejo W, et.al. Z-scan and optical limiting properties of Hibiscus Sabdariffa dye. Appl Phys B: Lasers Opt. 2014; 117: 861–867. https://doi.org/10.1007/s00340-014-5900-4 .
Zongo S, Dhlamini MS, Kerasidou AP, Beukes P, Sahraoui B, Maaza M, Linear and nonlinear optical absorption characterization of natural laccaic acid dye, Appl Phys, B: Laser Opt. 2015; 120: 389–396. https://doi.org/10.1007/s00340-015-6148-3 .
Prinzisky C, Meyenburg I, Jacob A, Heidelmeier B, Schröder F, Heimbrodt W, et al. Optical and Electrochemical Properties of Anthraquinone Imine Based Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells. Eur J Chem. 2015; 756–767, https://doi.org/10.1002/ejoc.201501309 .
Fernandes SSM, Cidália RM, Pereira Ana I, Mendes A, Serpa C, Pina J, et al. Optical and Photovoltaic Properties of Thieno3,2‑b. thiophene-Based Push−Pull Organic Dyes with Different Anchoring Groups for Dye-Sensitized Solar Cells. ACS Omega. 2017; 2: 9268−9279.
Paudel PN, Pandey A, Shrestha RR, Neupane A, Lamichhane P, Adhikari R, et al. Optical properties of natural dyes: prospect of application in dye-sensitized solar cells (DSSCs) and organic light-emitting diodes (OLEDs), Food Res. 2018; 2 (5): 429 - 436.
Andam N, Refki S, Ishitobi H, Inouye Y, Sekkat Z. Optical Characterization of Ultra-Thin Films of Azo-Dye-Doped Polymers Using Ellipsometry and Surface Plasmon Resonance Spectroscopy. Photonics. 2021; 8(41): 1-12. https://doi.org/10.3390/photonics8020041.
Nassem F, Nadaf YF, Ramesh P, Pramod AG, Jagannath G. Nanosecond Nonlinear Optical and Optical Limiting Properties of Eu3+Activated Borate Glasses Embedded with Silver Nanoparticles. AIP Conf. Proc.2021; 2369: 020076. https://doi.org/10.1063/5.0061497.
Keta RN, Marbet HH, Yaseen HM, Ibrahim S I. Mahdi SS. Study the Effect of Cold Plasma on the Nonlinear Properties of Polymeric Membranes Rod Amine (R3GO).Baghdad Sci J. 2019; 16(1): 78-83, http://dx.doi.org/10.21123/bsj.2019.16.1.0078
Al-Hamdani AH, Hussein MAR, Kareem ZH, Al-Hamdani HAH. Nonlinear characterization of mixture (Rhodamine (3GO and B)) dye-doped PMMA for potential application in optical limiting. Solid State Technol. 2020; 63(5): 52286-2292. http://solidstatetechnology.us/index.php/JSST/article/view/2560
Al-Hamdani AH, Mohamed MH, Ali AH. Eclipsing Z-scan measurement for mixture of dyes (R6G, RB, and RC) in liquid and solid media, ARPN J Eng Appl Sci. 2015; 10(16): 6705-6709.
Al-Hamdani AH. Third-order nonlinear properties of Rhodamine B dye-doped PVA polymer determined by Eclipsing z-scan, Int J Nanoelectron Mater. 2018; 11 (2): 135-142.
AL-Asady Z M, Al-Hamdani AH. Diffraction rings pattern and nonlinear optical properties for hybrid ZnO-NP / epoxy resin. Eng Technol J. 2020; 38, Part A (3): 440-445.
Ridha NJ, Alosfur F K M, AL-Hamdani AH, Tahir K J, Abdulazeez NZ, Madlool RA. Diffraction patterns and nonlinear optical properties of Nanocomposite (Gold nanoparticles / Epoxy resin polymer). IOP Conf Ser: Mater Sci Eng. 2020: 928: 0721. https://doi.org/10.1088/1757-899X/928/7/072113 .
Sheik-Bahae M, Said AA, Wei T, Hagan DJ, Van Strayland EW. Sensitivitive measurement of optical nonlinearities using a single beam. IEEE J Quantum Electron.1990; 26: 760-769.
Pramodini S, Poornesh P. Third-order nonlinear optical response of indigo carmine under 633 nm excitation for nonlinear optical applications. Opt Laser Technol. 2014; 63: 114-119.