الفهرس 
General Introduction and Literature SurveyOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 250 |  |  |
| | | from | 250 | | |
Abstract
الملخص العربي
جذبت أشباه الموصلات النانوية اهتمامًا كبيرًا من العلماء .فقد تم إجراء قدر كبير من الأبحاث في مجال تحضير أشباه الموصلات النانوية على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل الطب والطاقة والحفز والإلكترونيات ، إلخ.
بناءً على ما سبق ، فإن الهدف الرئيسي من هذه الرسالة هو تحضير و توصيف تيتانات الزنك النقي و المطعم بعناصر اللانثانيدات و تطبيقها كمخصبات زراعية، وإنتاج الهيدروجين ، والتحفيز الضوئي ، وتطبيقات الاستشعار الفلوريسيني للمعادن.
و تتألف هذه الدراسة من ثلاثة أبواب:
- الباب الأول: يعطي مقدمة عامة بما في ذلك الخلفية النظرية و الدراسات السابقة حول الجسيمات النانوية لأشباه الموصلات ، و أشباه الموصلات المطعمة باللانثانيدات ، وتيتانات الزنك المطعمة باللانثانيدات ، علاوة على ذلك ، تم استعراض تطبيق أشباه الموصلات النانومترية النقية و المطعمة باللانثانيدات كأسمدة ، وإنتاج الهيدروجين ، والتحفيز الضوئي غير المتجانس ، وتطبيقات الاستشعار الفلوريسيني للمعادن.
- الباب الثاني: يشمل هذا الباب المواد الكيميائية المستخدمة، التجارب المعملية، أجهزة القياس والطرق المستخدمة فى معالجة ونقل النتائج في هذه الرسالة.
- الباب الثالث: يهدف إلى دراسة و توصيف تيتانات الزنك النقي و المطعم بعناصر اللانثانيدات المختلفة. كما تم استخدام تيتانات الزنك النقي كسماد لنبات الذرة. إلى جانب تطبيق تيتانات الزنك المطعمة بالديسبروزيوم بنسب مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.07 and 0.09 mol) لانتاج الهيدروجين. علاوة على ذلك ، تم تطبيق تيتانات الزنك المطعمة بالسماريوم و الجادولنيوم بنسب مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.07 and 0.09 mol) كمحفزات نانو ضوئية من أجل التكسير بالحفز الضوئي لـصبغة الريمازول ريد 133. و أخيراً، تم تطبيق تيتانات الزنك المطعمة باليوروبيوم بنسبة 0.09 مول للاستشعار الفلوريسيني للمعادن.
و يمكن تلخيص النتائج التي تم الحصول عليها كالآتي:
- تم تحضير تيتانات الزنك النقي و المطعم بعناصر اللانثانيدات (السماريوم، اليوروبيوم ، الجادولنيوم و الديسبروزيوم) بتركيزات مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.09) مول بطريقة السول جيل متبوعا” بمعالجة حرارية.
- دراسة تأثير المعالجة الحرارية على تيتانات الزنك أثبتت أن طور Zn2Ti3O8 البللوري يتكون عند 600 درجة مئوية.
- اظهر تحليل حيود الأشعة السينية لتيتانات الزنك المطعمة بتركيزات مختلفة من عناصر اللانثانيدات (السماريوم، اليوروبيوم ، الجادولنيوم و الديسبروزيوم) بتركيزات مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.09) مول و المعالجة حراريا عند 600 درجة مئوية في الهواء أن اللانثانيدات زادت من زاوية الحيود الرئيسية لطور تيتانات الزنك (2 = 35.19). كما أن حجم بلورات تيتانات الزنك المطعمة باللانثانيدات أقل من النقية مما يعني أن اللانثانيدات تثبط من نمو البلورات.
- لوحظ زيادة مساحة السطح لتيتانات الزنك المطعمة بعناصر اللانثانيدات (السماريوم، اليوروبيوم ، الجادولنيوم و الديسبروزيوم) مقارنة بالمادة غير المعالجة بعناصر اللانثانيدات.
- أظهرت نتائج الميكروسكوب الالكتروني النافذ أن تيتانات الزنك النقية تظهر على شكل كتل مجمعة من جزيئات تيتانات الزنك النانومترية. كما أن تطعيم تيتانات الزنك باللانثانيدات يؤدي الى تجمعات من أشكال مكعبة يتراوح قطرها من 12-15 نانومتر. و تظهر بشكل كروي منفصل موزع بانتظام ذات متوسط قطر صغير(2 نانومتر) في حالة تيتانات الزنك المطعمة بعنصر الجادولنيوم.
- أكدت تحاليل مطيافية الأشعة السينية بالإلكترون الضوئي وجود عناصر التيتانيوم و الزنك و الأكسجين في منطقة الطاقة. كما زادت قيم طاقة الترابط لكل عنصر بنسبة بسيطة نتيجة التطعيم بعناصر اللانثانيدات و أيضا زادت نسبة الأكسجين غير البللوري في المواد المطعمة بعناصر اللانثانيدات.
- اتضح من دراسة جهد زيتا ان نقطة التساوي الكهربائية للمواد المطعمة بعناصر (السماريوم، اليوروبيوم ، الجادولنيوم) تتحقق عند رقم هيدروجيني 3.1 ، 6-3.8 ، 7-3.1 , على التوالي. مما يدل على ان الوسط الحامضي هو الوسط الأمثل لتطبيقات الحفز الضوئي.
- أكد تحليل رامان الطيفي تكون الطور المكعب من Zn2Ti3O8 بالإضافة إلى ثاني أكسيد التيتانيوم في طور الأناتيز.
- بزيادة تركيزات اللانثانيدات يحدث إزاحة لطيف الإمتصاص ناحية الطول الموجي الأعلى. كما تم حساب قيم فجوات الطاقة لكل العينات ووجد أنها تقل بزيادة تركيز عناصر اللانثانيدات المطعمة مما يدل على قدرتها على فصل أزواج الإلكترون / الفجوة المتولدة ضوئيًا في تيتانات الزنك. كما أن قيم طاقة أربخ لتيتانات الزنك المطعمة باللانثانيدات أعلى من النقية و ذلك لزيادة نسبة الأكسجين غير البللوري.
- تعطى تيتانات الزنك المطعمة بالسماريوم أو اليوربيوم أو الديسبروزيوم طيف إنبعاث أحمر مائل للبرتقالى أو الأحمر النقي أو الأصفر على التوالي عند إثارته بالأشعة الفوق بنفسجية .
- تم دراسة تأثير تيتانات الزنك النقي من خلال معاملة الرش الورقي على الصفات المورفولوجية والكيميائية الحيوية لنبات الذرة. و وجد أن تطبيق معالجات الرش بتيتانات الزنك أظهر تحسنًا كبيرًا في النمو وخصائص التمثيل الضوئي ، وتعزيز نشاط العديد من الإنزيمات المضادة للأكسدة (الكاتلاز وبوليفينول أوكسيديز) ، وتراكم أعلى للكربوهيدرات ومحتوى هرمون إندول-3-حمض الخليكIAA عن النبات غير المعالج . في حين أن محتوى MDA الذي تم التعبير عنه في صورة بيروكسيد الدهون كان أقل من النبات غير المعالج.
- تم استخدام تيتانات الزنك المطعمة بالديسبروزيوم بنسب مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.07 0.09, مول) لتوليد الهيدروجين عن طريق التحليل المائي المحفز ضوئياً لبوروهيدريد الصوديوم. وجد أن الحفاز الضوئي النانوي الأكثر نشاطًا لتوليد الهيدروجين هو تيتانات الزنك المطعمة بنسبة 0.07 مول من الديسبروزيوم (5.6 ملي مول / جم). اتضح أيضًا من الدراسة أنه يمكن إعادة استخدام المحفزات المحضرة مع الحفاظ على الكفاءة التحفيزية.
- تم تطبيق تيتانات الزنك المطعمة بالسماريوم و الجادولنيوم بنسب مختلفة (0.01, 0.03, 0.05, 0.070.09 , مول) كمحفزات نانو ضوئية من أجل التكسير بالحفز الضوئي لـصبغة الريمازول ريد 133. وأظهرت النتائج أن تيتانات الزنك المطعمة بنسبة 0.05 مول من السماريوم و الجادولنيوم حققت النشاط التحفيزي الضوئي الأفضل.
- تم دراسة قدرات تيتانات الزنك المطعمة باليوروبيوم بنسبة 0.09 مول كمجس للمعادن عن طريق إضافة الكاتيونات المختلفة (كوبلت،كروم ، كادميوم ، ألومونيوم ، نيكل، ليثيوم ، نحاس ، زنك ، رصاص و حديد). ووجد أن أعلى قيم لتثبيط الوميض الضوئي تم الحصول عليها في حالة أيون النحاس (II) بالمقارنة مع الأيونات المعدنية الأخرى التي تم اختبارها. فلقد وصل حد الكشف عن أيون النحاس (II) إلى 1.49 x 10-6 mol L-1. كما أنه يوجد تغير في قيم الزمن العمري لـلعينة قبل وبعد إضافة أيون النحاس (II) مما اثبت ان ميكانيكيه التثبيط الوميضى للانثانيدات فى وجود أيون النحاس (II) تتبع الميكانيكية الديناميكية.