Einfache Mikroemulsionssynthese von vanadiumdotierten ZnO-Nanopartikeln zur Analyse der zusammensetzungs-, optischen und elektronischen Eigenschaften

In dieser Arbeit wurde die Mikroemulsionsmethode verfolgt, um vanadiumdotierte Zn1−xVxO (mit x = 0,0, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08 und 0,10) Nanopartikel zu synthetisieren. Die vorbereiteten Proben werden durch verschiedene Techniken charakterisiert, um die strukturellen, morphologischen, elektronischen, funktionellen Bindungs- und optischen Eigenschaften zu untersuchen. Die Analyse mit Röntgendiffraktometer (XRD) bestätigt die Wurtzitphase der undotierten und V-dotierten ZnO-Nanopartikel. Die Variation der Gitterparameter gewährleistet die Incorporation von Vanadium im Gitter von ZnO. Die Rasterelektronenmikroskopie (SEM) zeigt, dass bei zunehmendem Gehalt an V-Ionen die durchschnittliche Partikelgröße allmählich zunimmt. Die Röntgenabsorptionsnähe-Kanten-Spektroskopie (XANES) an der V L3,2-Kante, der Sauerstoff K-Kante und der Zn L3,2-Kante zeigt das Vorhandensein und den Effekt des Vanadiumgehalts im Zn-Hostgitter. Darüber hinaus wird auch das Vorhandensein chemischer Bindungen und funktioneller Gruppen durch die attenuierte totale Reflektions-Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR) bestätigt. Die UV-Visible-Analyse zeigt, dass mit steigendem V+-Gehalt eine Reduktion des Energiebandabstands um bis zu 2,92 eV beobachtet wird, was wahrscheinlich auf eine Erhöhung der Konzentration freier Elektronen und eine Änderung der Gitterparameter zurückzuführen ist.