Efecto de la temperatura de síntesis en la estructura y tamaño de nanoestructuras de ZnO dopadas con cobalto por el método hidrotermal
No Thumbnail Available
Date
2017
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Se han sintetizado nanoestructuras de ZnO puro y dopadas con 6.25% de cobalto, mediante el método hidrotermal, evaluando el efecto de la temperatura de síntesis en sus propiedades estructurales y ópticas. Las propiedades estructurales de las nanoestructuras de ZnO y ZnO:Co analizadas por difracción de rayos X (DRX), su morfología fue analizada por microscopia electrónica de barrido (MEB), mientras que sus propiedades ópticas fueron analizadas por espectroscopia de reflectancia difusa (ERD) y espectroscopia Raman (ER)._x000D_
Todas las medidas se realizaron a temperatura ambiente, usando muestras pulverizadas. Los resultados de DRX muestran que las nanoestructuras puras y dopadas consisten de la fase wurtzita con estructura hexagonal, no observándose fases secundarias basadas en cobalto, pero que el tamaño promedio de cristalito aumenta con la temperatura de síntesis con una ligera disminución para la síntesis a 210oC. En todos los casos se observa un ligero crecimiento preferencial a lo largo de la dirección (002). Los espectros de RD indican que todas las nanoestructuras son transparentes a la luz visible, pero absorben la luz ultravioleta,_x000D_
el ancho de banda prohibida disminuye a medida que aumenta la temperatura y, en todos los casos, se observan las bandas características (567, 623 y 662nm) asociadas al cobalto, lo que evidencia el dopaje del ZnO con Co. Asimismo, los espectros de ER, muestran el efecto del Co en las bandas características del ZnO y genera nuevas bandas asociadas a defectos debidos a la incorporación del dopante
Description
Pure and Co-doped ZnO nanostructures have been sinthesized by using the hydrothermal_x000D_
method, evaluating the synthesis temperature effect on the structural and optical properties._x000D_
The structural properties of ZnO and ZnO:Co nanostructures were analyzed by X-ray_x000D_
diffraction (XRD), their morphology was analyzed by scanning electron microscopy (SEM),_x000D_
while their optical properties were analyzed by diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and Raman spectroscopy (RS). All measurements were carried out at room temperature, using pulverized samples. The XRD results shown that the pure and doped nanostructures have the wurtzite phase with hexagonal structure, and no cobalt based secondary phases were observed, but the average cristallyte size increases with the synthesis temperature, with a_x000D_
slight decrease for the synthesis at 210oC. The DRS spectra shown that the all nanostructures are transparent in the visible range, but absorb the ultraviolet light, the energy band gap decreases as the synthesis temperature increases and, in all cases, the characteristic bands (567, 613 and 662nm) associated to cobalt are observed, evidencing the doping of ZnO with Co. Also, Raman spectra shown the effect of Co in the ZnO characteristic bands and_x000D_
generate new bands associated with defects due to the incorporation of the dopant
Keywords
hidrotermal, nanoparticulas, ZnO