Published September 14, 2023 | Version v1
Publication Open

Study on Optical of Chitosan-Aminopropyltriethoxysilane-SiO2 Nanocomposite Decorated with Carbon Nanotubes

Creators

  • 1. National Research Centre

Description

Abstract In our study, we examined the growth of SiO 2 -aminopropyltriethoxysilane nanoparticles decorated with carbon nanotubes (CNTs) on a chitosan matrix. This matrix was synthesized through a sol-gel process, where chitosan was dissolved into a silicate sol and subsequently gelled at 50 °C. To explore the structure, morphology, and optical properties of these semiconductor nanocomposites, we employed various analytical techniques including X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, and UV-vis spectroscopy. From the UV-Vis spectroscopy measurements, the absorption, band gap, refractive index, and optical conductivity were extracted and analyzed with respect to the incident wavelength and content of CNTs. The incorporation of CNTs into the chitosan-SiO 2 -aminopropyltriethoxysilane semiconductor nanocomposite results in enhanced crystallinity, increased surface area, and modified optical properties. Therefore, it can be inferred that the optical characteristics of the chitosan-SiO 2 -aminopropyltriethoxysilane composite are significantly influenced by the ratio of CNT decoration.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة في دراستنا، درسنا نمو جزيئات SiO 2 - aminopropyltriethoxysilane النانوية المزينة بأنابيب الكربون النانوية (CNTs) على مصفوفة الكيتوزان. تم تصنيع هذه المصفوفة من خلال عملية سول- جل، حيث تم إذابة الكيتوزان في محلول سيليكات ثم تحول إلى هلام عند 50 درجة مئوية. لاستكشاف البنية والمورفولوجيا والخصائص البصرية لهذه المركبات النانوية شبه الموصلة، استخدمنا تقنيات تحليلية مختلفة بما في ذلك حيود الأشعة السينية (XRD)، والمجهر الإلكتروني للإرسال (SEM)، ومطيافية فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء (FT - IR)، ومطيافية الأشعة فوق البنفسجية. من قياسات التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية، تم استخراج وتحليل الامتصاص وفجوة النطاق ومؤشر الانكسار والموصلية البصرية فيما يتعلق بالطول الموجي الساقط ومحتوى CNTs. يؤدي دمج CNTs في المركب النانوي لأشباه موصلات الكيتوزان- سي أو 2 - أمينوبروبيل ثلاثي إيثوكسي سيلان إلى تعزيز التبلور وزيادة مساحة السطح وتعديل الخصائص البصرية. لذلك، يمكن الاستدلال على أن الخصائص البصرية لمركب الشيتوزان- سيو 2 -أمينوبروبيل ثلاثي إيثوكسي سيلان تتأثر بشكل كبير بنسبة زخرفة CNT.

Translated Description (French)

Résumé Dans notre étude, nous avons examiné la croissance de nanoparticules de SiO 2 -aminopropyltriéthoxysilane décorées de nanotubes de carbone (CNT) sur une matrice de chitosane. Cette matrice a été synthétisée par un procédé sol-gel, où le chitosane a été dissous dans un sol de silicate, puis gélifié à 50 °C. Pour explorer la structure, la morphologie et les propriétés optiques de ces nanocomposites semi-conducteurs, nous avons utilisé diverses techniques analytiques, notamment la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à transmission (MEB), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) et la spectroscopie UV-vis. À partir des mesures de spectroscopie UV-Vis, l'absorption, la bande interdite, l'indice de réfraction et la conductivité optique ont été extraits et analysés par rapport à la longueur d'onde incidente et au contenu des NTC. L'incorporation de NTC dans le nanocomposite semi-conducteur de chitosane-SiO 2 -aminopropyltriéthoxysilane entraîne une cristallinité améliorée, une surface accrue et des propriétés optiques modifiées. Par conséquent, il peut être déduit que les caractéristiques optiques du composite chitosane-SiO 2 -aminopropyltriéthoxysilane sont influencées de manière significative par le rapport de décoration CNT.

Translated Description (Spanish)

Resumen En nuestro estudio, examinamos el crecimiento de nanopartículas de SiO 2 -aminopropiltrietoxisilano decoradas con nanotubos de carbono (CNT) en una matriz de quitosano. Esta matriz se sintetizó a través de un proceso sol-gel, donde el quitosano se disolvió en un sol de silicato y posteriormente se gelificó a 50 °C. Para explorar la estructura, morfología y propiedades ópticas de estos nanocompuestos semiconductores, empleamos varias técnicas analíticas que incluyen difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (SEM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y espectroscopía UV-vis. A partir de las mediciones de espectroscopia UV-Vis, se extrajeron y analizaron la absorción, la banda prohibida, el índice de refracción y la conductividad óptica con respecto a la longitud de onda incidente y el contenido de CNT. La incorporación de CNT en el nanocompuesto semiconductor de quitosano-SiO 2 -aminopropiltrietoxisilano da como resultado una cristalinidad mejorada, un área superficial aumentada y propiedades ópticas modificadas. Por lo tanto, se puede inferir que las características ópticas del compuesto de quitosano-SiO 2 -aminopropiltrietoxisilano están significativamente influenciadas por la relación de decoración de CNT.

Files

s12633-023-02661-7.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9c62951b540df43c422c8c75373d828d
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة على البصريات من الكيتوزان- أمينوبروبيل ثلاثي إيثوكسي سيلان- سي أو 2 مركب نانوي مزين بأنابيب الكربون النانوية
Translated title (French)
Étude sur l'optique du nanocomposite chitosane-aminopropyltriéthoxysilane-SiO2 décoré de nanotubes de carbone
Translated title (Spanish)
Estudio sobre Óptica de Nanocompuesto Quitosano-Aminopropiltrietoxisilano-SiO2 Decorado con Nanotubos de Carbono

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386752894
DOI
10.1007/s12633-023-02661-7

Is supplement to
https://openalex.org/W4311318556 (Other)
https://openalex.org/W4239046702 (Other)
https://openalex.org/W2359607386 (Other)
https://openalex.org/W2259847155 (Other)
https://openalex.org/W2172275402 (Other)
https://openalex.org/W2083222146 (Other)
https://openalex.org/W2067965616 (Other)
https://openalex.org/W2052247542 (Other)
https://openalex.org/W2028707226 (Other)
https://openalex.org/W1968649165 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1563220901
  • https://openalex.org/W1986462485
  • https://openalex.org/W1994100668
  • https://openalex.org/W1997019922
  • https://openalex.org/W2035670323
  • https://openalex.org/W2058504517
  • https://openalex.org/W2122765624
  • https://openalex.org/W2125618112
  • https://openalex.org/W2148020016
  • https://openalex.org/W2165112138
  • https://openalex.org/W2223427627
  • https://openalex.org/W2274003538
  • https://openalex.org/W2305170365
  • https://openalex.org/W2323624912
  • https://openalex.org/W2589507475
  • https://openalex.org/W2781221369
  • https://openalex.org/W2794367497
  • https://openalex.org/W2896643266
  • https://openalex.org/W2901492160
  • https://openalex.org/W2903776398
  • https://openalex.org/W2904723369
  • https://openalex.org/W2910779515
  • https://openalex.org/W2913913578
  • https://openalex.org/W2954984961
  • https://openalex.org/W2991625814
  • https://openalex.org/W3000534137
  • https://openalex.org/W3004039857
  • https://openalex.org/W3006408533
  • https://openalex.org/W3009949884
  • https://openalex.org/W3021872183
  • https://openalex.org/W3023548052
  • https://openalex.org/W3023835784
  • https://openalex.org/W3045767604
  • https://openalex.org/W3071519468
  • https://openalex.org/W3097989074
  • https://openalex.org/W3108449387
  • https://openalex.org/W3118258518
  • https://openalex.org/W3127394936
  • https://openalex.org/W3129788941
  • https://openalex.org/W3182464781
  • https://openalex.org/W3193636278
  • https://openalex.org/W3206309344
  • https://openalex.org/W3209768361
  • https://openalex.org/W4200034856
  • https://openalex.org/W4224309143
  • https://openalex.org/W4281484083
  • https://openalex.org/W4282915905
  • https://openalex.org/W4298009233