Abstract:
ศึกษาการสังเคราะห์ซิงค์ออกไซด์บริสุทธิ์และซิงค์ออกไซด์เจือซิลเวอร์โดยใช้วิธีไฮโดรเทอร์มอลโดยการเจือซิลเวอร์ในปริมาณที่เหมาะสมจะมีผลต่อการสังเคราะห์นาโนรอด ซึ่งตัวอย่างที่สังเคราะห์ได้จะถูกนำไปวิเคราะห์สมบัติเชิงโครงสร้าง สมบัติเชิงแสง และสมบัติเชิงแม่เหล็ก ในงานวิจัยชิ้นนี้จะศึกษาผลที่ได้จากการสังเคราะห์ซิงค์ออกไซด์บริสุทธิ์และซิงค์ออกไซด์เจือซิลเวอร์ที่ 1% - 5% โดยใช้วิธีไฮโดรเทอร์มอล ที่อุณหภูมิ 180 องศาเซียลเซียส เป็นเวลา 20 ชั่วโมง หลังจากนั้นตัวอย่างที่สังเคราะห์ได้จะถูกนำไปวิเคราะห์ด้วยเครื่อง XRD, SEM, PL, UV-vis และเครื่อง VSM ต่อไป จากการวิเคราะห์ด้วย XRD พบว่า ซิงค์ออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้จะแสดงโครงสร้างแบบเฮกซะโกนอลเวิร์ธไซด์ หลังจากเจือซิลเวอร์พบว่าจะส่งผลต่อโครงสร้างที่ได้โดยจะแสดงพีคของซิลเวอร์ที่ระนาบ (111) และระนาบ (200) ซึ่งพีคที่ได้จะมีความเข้มเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณการเจือซิลเวอร์เพิ่มขึ้น ผล SEM พบว่าการเจือซิลเวอร์ที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลต่อโครงสร้างของซิงค์ออกไซด์ทำให้มีความบกพร่องในผลึกเกิดขึ้น พิจารณาผล PL พบว่า สเปกตรัมที่เกิดในช่วงอัลตราไวโอเล็ตมีผลมาจากเอ็กซิตอนที่เพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณการเจือเพิ่มขึ้น และสเปกตรัมที่แสดงในช่วงวิสิเบิลเกิดจากความบกพร่องของผลึกหลังจากเจือซิลเวอร์ลงไป ผล UV-vis พบว่าที่ปริมาณการเจือซิลเวอร์ เพิ่มขึ้นค่าช่องว่างแถบพลังงานที่ได้จะมีค่าลดลง และผลของ VSM ยืนยันว่าซิงค์ออกไซด์บริสุทธิ์และซิงค์ ออกไซด์เจือซิลเวอร์ที่สังเคราะห์ได้แสดงสมบัติความเป็นแม่เหล็กแบบเฟอร์โรแมกเนติก
Pure zinc oxide and silver doped zinc oxide were prepared by hydrothermal method by various conditions of Ag doping from 1 5 mol% at 180 oC for 20 h. Doping has the effect on the properties of nanorods. The structure of all samples was investigated by X-ray diffraction (XRD). The morphology of nanorods was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and the optical properties were analyzed by UV-visible and photoluminescence ( PL) . The magnetic properties were determined by Vibrating Sample Magnetometer (VSM). XRD results showed ZnO has the hexagonal wurtzite structure. When Ag was doped into ZnO, the diffraction peak at (111) and (200) were appeared. This result corresponding to the metallic silver could be detected by XRD. Moreover, the intensity of Ag peak was increased with the increasing of percent Ag.SEM results determined that Ag doping affect the morphologies and sizes of nanorods due to the defect in the lattice structure of ZnO. To determine the optical properties of pure ZnO and Ag doped ZnO nanorods the PL was used. The result showed that the PL peaks were UV peaks for all samples and these peaks were originate from recombination of free exciton. The visible emission of all samples showed in range of 450-700 nm. This peak usually was attributed to the defect in crystal structure. UV-vis result investigated that the energy band gap decreased with the increasing of Ag doping. The magnetic properties of zinc oxide and silver doped zinc oxide were investigated by VSM.