Published July 1, 2014
| Version v1
Publication
Open
Doping Induced Tailoring in the Morphology, Band-Gap and Ferromagnetic Properties of Biocompatible ZnO Nanowires, Nanorods and Nanoparticles
- 1. Tsinghua University
- 2. International Islamic University, Islamabad
- 3. University of Karachi
- 4. Quaid-i-Azam University
Description
Abstract The modification of nanostructured materials is of great interest due to controllable and unusual inherent properties in such materials. Single phase Fe doped ZnO nanostructures have been fabricated through simple, versatile and quick low temperature solution route with reproducible results. The amount of Fe dopant is found to play a significant role for the growth of crystal dimension. The effect of changes in the morphology can be obviously observed in the structural and micro-structural investigations, which may be due to a driving force induced by dipole-dipole interaction. The band gap of ZnO nanostructures is highly shifted towards the visible range with increase of Fe contents, while ferromagnetic properties have been significantly improved. The prepared nanostructures have been found to be nontoxic to SH-SY5Y Cells. The present study clearly indicates that the Fe doping provides an effective way of tailoring the crystal dimension, optical band-gap and ferromagnetic properties of ZnO nanostructure-materials with nontoxic nature, which make them potential for visible light activated photocatalyst to overcome environmental pollution, fabricate spintronics devices and biosafe drug delivery agent.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد تعديل المواد ذات البنية النانوية ذا أهمية كبيرة بسبب الخصائص المتأصلة التي يمكن التحكم فيها وغير العادية في هذه المواد. تم تصنيع الهياكل النانوية ZnO المخدرة أحادية الطور من الحديد من خلال مسار حل بسيط ومتعدد الاستخدامات وسريع لدرجات الحرارة المنخفضة مع نتائج قابلة للتكرار. وجد أن كمية مادة إشابة الحديد تلعب دورًا مهمًا في نمو البعد البلوري. يمكن ملاحظة تأثير التغيرات في الشكل بوضوح في التحقيقات الهيكلية والهيكلية الدقيقة، والتي قد تكون بسبب قوة دافعة ناجمة عن تفاعل ثنائي القطب وثنائي القطب. يتم تحويل فجوة النطاق للبنى النانوية لأكسيد الزنك بشكل كبير نحو النطاق المرئي مع زيادة محتويات الحديد، في حين تم تحسين الخصائص المغناطيسية الحديدية بشكل كبير. تم العثور على البنى النانوية المعدة لتكون غير سامة لخلايا SH - SY5Y. تشير الدراسة الحالية بوضوح إلى أن منشطات الحديد توفر طريقة فعالة لتكييف البعد البلوري والفجوة النطاقية البصرية والخصائص المغناطيسية الحديدية لمواد البنية النانوية ZnO ذات الطبيعة غير السامة، مما يجعلها قادرة على تحفيز الضوء المرئي المنشط للتغلب على التلوث البيئي، وتصنيع أجهزة الإلكترونيات الدورانية وعامل توصيل الدواء الحيوي.Translated Description (French)
Résumé La modification des matériaux nanostructurés est d'un grand intérêt en raison des propriétés inhérentes contrôlables et inhabituelles de ces matériaux. Des nanostructures de ZnO dopées au Fe monophasé ont été fabriquées par voie de solution simple, polyvalente et rapide à basse température avec des résultats reproductibles. La quantité de dopant Fe joue un rôle important dans la croissance de la dimension cristalline. L'effet des changements dans la morphologie peut être évidemment observé dans les investigations structurelles et microstructurales, ce qui peut être dû à une force motrice induite par l'interaction dipôle-dipôle. La bande interdite des nanostructures de ZnO est fortement décalée vers le visible avec l'augmentation des teneurs en Fe, tandis que les propriétés ferromagnétiques ont été considérablement améliorées. Les nanostructures préparées se sont révélées non toxiques pour les cellules SH-SY5Y. La présente étude indique clairement que le dopage au Fe fournit un moyen efficace d'adapter la dimension cristalline, la bande interdite optique et les propriétés ferromagnétiques des matériaux à nanostructure ZnO de nature non toxique, ce qui en fait un photocatalyseur activé par la lumière visible pour surmonter la pollution environnementale, fabriquer des dispositifs spintroniques et un agent d'administration de médicaments biosafe.Translated Description (Spanish)
Resumen La modificación de materiales nanoestructurados es de gran interés debido a las propiedades inherentes controlables e inusuales en dichos materiales. Las nanoestructuras de ZnO dopadas con Fe monofásico se han fabricado a través de una ruta de solución de baja temperatura simple, versátil y rápida con resultados reproducibles. Se encuentra que la cantidad de dopante Fe juega un papel importante en el crecimiento de la dimensión cristalina. El efecto de los cambios en la morfología se puede observar obviamente en las investigaciones estructurales y microestructurales, que pueden deberse a una fuerza impulsora inducida por la interacción dipolo-dipolo. La banda prohibida de las nanoestructuras de ZnO está muy desplazada hacia el rango visible con el aumento del contenido de Fe, mientras que las propiedades ferromagnéticas se han mejorado significativamente. Se ha encontrado que las nanoestructuras preparadas no son tóxicas para las células SH-SY5Y. El presente estudio indica claramente que el dopaje con Fe proporciona una forma efectiva de adaptar la dimensión cristalina, la brecha de banda óptica y las propiedades ferromagnéticas de los materiales de nanoestructura de ZnO con naturaleza no tóxica, lo que los hace potenciales para que el fotocatalizador activado por luz visible supere la contaminación ambiental, fabrique dispositivos espintrónicos y un agente de administración de fármacos bioseguro.Files
BF03353788.pdf.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:70ce1f1fbbf66212d1e24289f6d98756
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الخياطة المستحثة بالمنشطات في الخصائص المورفولوجية والفجوة الشريطية والمغناطيسية الحديدية لأسلاك ZnO النانوية المتوافقة حيوياً والقضبان النانوية والجسيمات النانوية
- Translated title (French)
- Adaptation induite par le dopage des propriétés morphologiques, de bande interdite et ferromagnétiques des nanofils, nanotiges et nanoparticules de ZnO biocompatibles
- Translated title (Spanish)
- Sastrería inducida por dopaje en la morfología, banda prohibida y propiedades ferromagnéticas de nanocables, nanobarras y nanopartículas de ZnO biocompatibles
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2095214907
- DOI
- 10.1007/bf03353788
References
- https://openalex.org/W1650767239
- https://openalex.org/W1964435747
- https://openalex.org/W1981014446
- https://openalex.org/W1987754621
- https://openalex.org/W1988988617
- https://openalex.org/W1993964807
- https://openalex.org/W2002962459
- https://openalex.org/W2004711843
- https://openalex.org/W2011587092
- https://openalex.org/W2023628665
- https://openalex.org/W2032843489
- https://openalex.org/W2043143494
- https://openalex.org/W2047066516
- https://openalex.org/W2051361203
- https://openalex.org/W2053465819
- https://openalex.org/W2060401031
- https://openalex.org/W2060568456
- https://openalex.org/W2078600294
- https://openalex.org/W2083680766
- https://openalex.org/W2087468617
- https://openalex.org/W2088282903
- https://openalex.org/W2090705553
- https://openalex.org/W2090935114
- https://openalex.org/W2095188021
- https://openalex.org/W2103087892
- https://openalex.org/W2118996755
- https://openalex.org/W2120651529
- https://openalex.org/W2124585474
- https://openalex.org/W2136359657
- https://openalex.org/W2154317235
- https://openalex.org/W2158685498
- https://openalex.org/W2163702095
- https://openalex.org/W3089485186
- https://openalex.org/W4234597487