تولید نانوذرات از هدف مس در محلول مایعات به روش لیزر کندگی با انرژی پالس بالا و بررسی خواص اپتیکی آنها

تولید نانوذرات به کمک روش کند و سوز لیزری در مایعات یکی از روشهای نوین و ساده، در عرصه نانوفناوری است که می تواند با کنترل شرایط محیط سنتز نانوذرات، خواص نوری نانوذرات را که به شدت به اندازه و محیط پیرامون آنها وابسته است ساده نماید. اگرچه نانوذرات زیادی به روش کندگی لیزری ایجاد شده اند اما تولید نانوذرات فلزی در مایعات در سالهای اخیر به تازگی مورد توجه قرار گرفته است. در این پروژه، نانوذرات مس و اکسید مس به دلیل ویژگی ها و خواص ویژه اپتیکی، کاتالیستی و الکترونیکی در دو محلول مختلف به کمک روش کند و سوز لیزری ساخته شدند. تابش نور لیزر nd:yag در هارمونیک دوم (nm532) با شدت انرژی پالس 150 میلی ژول بر روی هدف مسی در بستر دو محلول تتراهیدروفوران خالص و محلول 8/0 درصدی پلی استایرن در تتراهیدرو فوران صورت پذیرفت. به منظور مشخصه یابی و بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی، نانوذرات ساخته شده مس و اکسید مس تحت آنالیزهای مختلف قرار گرفتند. برای مشاهده مورفولوژی و شکل نانوذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) استفاده شد و جهت بررسی میزان کلوخه شدن نانوذرات، تعیین اندازه هیدرودینامیک ذرات آنالیز تفرق دینامیک نور (dls) انجام گردید. نتایج نشان از تشکیل نانوذرات به شکل کروی، با اندازه قطر بین 10 تا 100 نانومتر و با ماکزیمم 30 نانومتر می باشدکه اندازه دینامیکی ذرات با اضافه شدن پلیمر کاهش می یابد. بررسی خواص جذب و نشر نور، توسط طیف سنج مرئی و فرابنفش (uv-vis) و طیف سنج فتولومینسانس (pl) در زمان های مختلف پس از فرایند تولید انجام پذیرفت. جذب نوری نانوذرات به کمک طیف سنجی نور در ناحیه مرئی و فرابنفش نشان داد که ظاهر شدن پیک جذبی پلاسمونی در طول موجهای 340 و 360 و 400 نانومتر ناشی از تشکیل نانوذرات مس و اکسید مس cu2o می دهد که با گذشت زمان 5 ماه و انتقال به طول موج های بیشتر پیک جذبی به cuo تبدیل می گردد. همچنین طیف سنجی نشر فتولومینسانس ناشی از تولید اکسید مس cu2o، دو قله در 760 و 800 نانومتر را نشان می دهد که با گذشت 3 ماه پس از اولین اندازه گیری انتقال قله ها به سمت طول موج های کمتر در 380، 400 و 420 نانومتر نشان از تولید لایه پایدار cuo بر روی سطح نانوذرات دارد.