Metall oksid nanostrukturalarni sintezlash va ularning fotokatalitik xususiyatlarini o‘rganish Magistr akademik darajasini olish uchun yozilgan dissertatsiya

I bob bo‘yicha xulosalar
1. Metall okid nanostrukturalarni hosil qilish va ularning fotokatalitik xususiyatlarini o‘rganishga bag‘ishlangan maqola va tezislar nazariy hamda tajriba asosidagi ilmiy ishlar tahlil qilinib magistrlik dissertatsiyasining maqsadi va vazifasi shakllantirildi.
2. Fotokataliz reaksiyasi va uning amaliy qo‘llanishi haqida o‘rganilib chiqildi.
Shuningdek rux oksidining asosiy fizik-kimyoviy hossalari haqida ma’lumotlar o‘rganib chiqildi.
3. ZnO asosidagi nanostrukturalarning tuzilishi haqidagi maqolalar o‘rganib chiqilib nanostrukturalarni sintez qilish usullari haqida ma’lumotlar to‘plandi va tadqiqot usullari belgilandi.


II – BOB. EKSPERIMENTAL QISM
2.1. Rux oksidi nanostrukturalarini gidrotermal usulda sintez qilish
ZnO ko‘p qirrali funktsional materialdir. Rux oksid nanotrubkalar, nanosimlar, nanorodlar, nanokamarlar, tetra-podalar va nanoribonlar kabi ko‘plab nanostrukturalarga ega bo‘lib ular ilmiy tadqiqotlarda ko‘plab qo‘llaniladi. ZnO ning turli xil nanostrukturalaridan biri bo‘lmish nanorodlar hozirgi kungacha keng tarqalgan tusilmalardan biridir. Vertikal ravishda tartiblangan ZnO nanorodlarni sintezlashni turli xil usullari mavjud bo‘lib, suyuq fazali eritma asosidagi usullar, elektrokimyoviy qoplash, zol-gel va polimer yordamida o‘sish usullari, kimyoviy bug‘ cho‘ktirish (CVD) [63], kimyoviy cho‘ktirish usuli, plazma bilan boyitilgan CVD (PECVD) gidrotermal usullari mavjud [63].
Mazkur tadqiqot ishida biz qulay va kamharj sintez usullaridan biri bo‘lgan suyuq fazali gidrotermal usul bo‘yicha ZnO nanostrukturalarni olishni qo‘llaymiz. Odatda gidrotermal jarayondan tashqari boshqa jarayonlar murakkab uskunalarni talab qilishi va yuqori haroratda boradigan jarayonlar bo‘lganligi sababli tijorat maqsadlarida ishlatish uchun katta hajmdagi mahsulotlarni ishlab chiqarishni juda qiyinlashtiradi. Gidrotermal usul ancha arzon va juda past sintezlash harorati (95° C) tufayli arzonga tushadi. Garchi CVD kabi yuqorida aytib o‘tilgan jarayonlar ZnO nanotashinalarini sintez qilishda yuqori sifatli, samarador va takrorlanuvchanlikga ega bo‘lsa-da, suyuq fazali usullar nanotuzilmalarni olishda jarayonni soddaligi bilan alohida ajralib turadi. Bundan tashqari, suyuq fazali usullarda sintez jarayoni past haroratda (65 - 95 ° C) borishi ZnO ning turli hil polimer va boshqa egiluvchan substratlarda sintezlash imkonini beradi. Boshqa usullardan esa bu maqsadda foydalanish mumkin emas.
Gidrotermal usulda ZnO nanorodlarni ma'lum bir substrat ustiga o‘stirish uchun odatda Rux nitrat geksagidrat va geksametilenetetraminning (HMTA yoki HMT) ekvimolyar suvli eritmasi ishlatiladi. ZnO nanostrukturalarni sintez qilish uchun boshlang‘ich reaktiv komponentlari sifatida ishlatiladigan boshqa rux birikmalari mavjud masalan rux xlorid, rux sulfid va rux asetat. Ishlatiladigan turli xil boshlang‘ich reaktivlar ZnO nanostrukturasining morfologiyasini turlicha o‘zgartirishga moyildirlar. Odatda ZnO nanorodlarini olishda rux nitrat geksahidrat va HMTA dan foydalanish keng tarqalgan va qabul qilingan. Keltirilgan birikmalar asosida ZnO nanostrukturalarni hosil bo‘lishi quyidagi kimyoviy reaktsiyalar ketma-ketligi orqali tushuntirish mumkin.
(CH₂)₆N₄ + 6H₂O↔4NH₃ + 6HCHO (2.1)
NH₃ + H₂O↔NH₃∙H₂ O (2.2)
NH₃∙H₂O↔NH₄⁺ + OH⁻ (2.3)
Zn²⁺ + 2OH⁻↔Zn(OH)₂ (2.4)
Zn(OH)₂→ZnO + H₂O (2.5)
ZnO nano strukturalarni o‘sish jarayonini yuqorida sanab o‘tilgan beshta kimyoviy reaktsiya orqali boshqarish mumkin. Beshta reaktsiyaning barchasi aslida muvozanatda bo‘lib reaktsiya muvozanatini oldinga yoki orqaga surish uchun reaktsiya parametrlarini masalan avvalgi konsentratsiyasi o‘sish harorati va o‘sish vaqtini o‘zgartirish orqali boshqarilishi mumkin.
Ushu tadqiqot ishida ZnO nanostrukturalar gidrotelmal usulda ikki hil sharoitda sintezlandi.