[논문]초음파 분무 열분해와 화학적 변환 공정을 이용한 (GaN)1-x(ZnO)x 나노입자의 합성과 광학적 성질

김정현; 류철희; 지명준; 최요민; 이영인

doi:10.4150/kpmi.2021.28.2.143

초음파 분무 열분해와 화학적 변환 공정을 이용한 (GaN)1-x(ZnO)x 나노입자의 합성과 광학적 성질
Synthesis and Optical Property of (GaN)1-x(ZnO)x Nanoparticles Using an Ultrasonic Spray Pyrolysis Process and Subsequent Chemical Transformation 원문보기

한국분말야금학회지 = Journal of Korean Powder Metallurgy Institute, v.28 no.2, 2021년, pp.143 - 149

김정현 (서울과학기술대학교 신소재공학과) , 류철희 (서울과학기술대학교 신소재공학과) , 지명준 (서울과학기술대학교 신소재공학과) , 최요민 (한국산업기술시험원 시스템에너지본부 재료기술센터) , 이영인 (서울과학기술대학교 신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, (GaN)1-x(ZnO)x solid solution nanoparticles with a high zinc content are prepared by ultrasonic spray pyrolysis and subsequent nitridation. The structure and morphology of the samples are investigated by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The characterization results show a phase transition from the Zn and Ga-based oxides (ZnO or ZnGa2O4) to a (GaN)1-x(ZnO)x solid solution under an NH3 atmosphere. The effect of the precursor solution concentration and nitridation temperature on the final products are systematically investigated to obtain (GaN)1-x(ZnO)x nanoparticles with a high Zn concentration. It is confirmed that the powder synthesized from the solution in which the ratio of Zn and Ga was set to 0.8:0.2, as the initial precursor composition was composed of about 0.8-mole fraction of Zn, similar to the initially set one, through nitriding treatment at 700℃. Besides, the synthesized nanoparticles exhibited the typical XRD pattern of (GaN)1-x(ZnO)x, and a strong absorption of visible light with a bandgap energy of approximately 2.78 eV, confirming their potential use as a hydrogen production photocatalyst.

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