Journal of Theoretical & Computational Science
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Abstrakt

Synthese und Charakterisierung von Fe und Ni co-dotiertem Ba0,6Sr0,4Tio3, hergestellt mittels Sol-Gel-Technik

Naghi Shaban und Mahmood Bahar

In dieser Forschungsarbeit wurde der Einfluss von Fe- und Ni-Dotierstoffen auf die Struktur von Ba0,6Sr0,4TiO3-Nanokristallen untersucht. Das reine und (Fe und Ni)-dotierte Ba0,6Sr0,4TiO3 (Ba1-xSrxTiO3, wobei (x=0,4), Ba1-xSrxTi1-yFeyO3, wobei (x=0,4, y=0,1) und Ba1-xSrxTi1-yNiyO3, wobei (x=0,4, y=0,1)) in Pulverform, abgekürzt als (BST), (BSTF) bzw. (BSTN), wurde mit einer modifizierten Sol-Gel-Technik hergestellt. In diesem Verfahren wurden stöchiometrische Anteile von Bariumacetat und Strontiumacetat in Essigsäure gelöst und Titan(IV)-Isopropoxid hinzugefügt, um BST-Gel zu bilden. Die gebildeten Gele wurden bei 200 °C getrocknet und dann zur Kristallisation bei 850 °C kalziniert. Zur Verbesserung der Kristallisation, Oberflächenmorphologie und Optimierung der Korngröße wurden Fe+3- und Ni2+-Ionen verwendet. Die Proben wurden mittels Infrarotspektroskopie (FT-IR), UV-sichtbarer Spektroskopie, Röntgenbeugungstechnik (XRD), Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (FESEM) und energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDS) charakterisiert. Das Vorhandensein im Nanomaßstab und die Bildung der kubischen Perowskitphase sowie die Kristallinität wurden mittels der genannten Techniken nachgewiesen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von Fe und Ni zur BST-Struktur zu einer Verringerung der durchschnittlichen Größe der Nanopartikel und einer Veränderung der optischen Eigenschaften des BST führt. Die erhaltenen Nanokristallitgrößen betrugen für bei 850 °C kalzinierte BST-, BSTF- und BSTN-Pulver jeweils etwa 38, 37 und 34 nm.