OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 187 MATERIAL SCIENCE на запрещенной зоны прямого типа составляет приблизительно 3,38 эВ, что подтверждает полупроводниковый характер полученных наноструктур ZnO. Наблюдаемый сдвиг края поглощения в коротковолновую область (синий сдвиг) относительно положения края поглощения для массивного ZnO (~375 нм) указывает на проявление эффекта квантового ограничения, характерного для наночастиц малого размера. Резкий и крутой наклон кривой поглощения свидетельствует о высокой степени кристалличности и чистоте синтезированных наночастиц ZnO. Такие оптические характеристики делают материал перспективным для применения в датчиках Рис. 2. Спектр поглощения в УФ- и видимой области синтезированных наночастиц ZnO, демонстрирующий узкий пик поглощения при 367 нм, что указывает на прямой тип запрещенной зоны и подтверждает наличие нанокристаллической структуры, пригодной для оптоэлектронных и сенсорных применений Fig. 2. UV–Vis absorption spectrum of as-synthesized ZnO nanoparticles exhibiting a narrow absorption peak at 367 nm, suggesting a direct bandgap transition and validating nanoscale crystallinity for optoelectronic and sensing purposes влажности, УФ-фотодетекторах и других оптоэлектронных устройствах, требующих быстрого и чувствительного отклика на внешние воздействия. На снимках SEM (сканирующая электронная микроскопия) (рис. 3) видно, что наночастицы ZnO хорошо распределены и имеют четко выраженную морфологию. Снимки, полученные на большом увеличении, демонстрируют хорошо диспергированные частицы с развитой текстурой поверхности и наблюдаемой агломерацией в отдельных областях. Сканирование было выполнено с использованием сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-6490A (JEOL Ltd., Japan). Добавление NGM повысило шероховатость поверхности и улучшило равномерность распределения. Повышенная шероховатость увеличивает количество активных центров, что способствует лучшей адсорбции молекул воды, необходимой для повышения эффективности датчика влажности [3]. Результаты рентгенофазового анализа (РФА) подтвердили формирование кристаллической структуры гексагонального типа (кварцита) в образцах ZnO. Увеличение концентрации NGM приводило к уширению и незначительным сдвигам дифракционных пиков, что свидетельствует об успешном внедрении NGM в кристаллическую решетку ZnO. Вероятно, наблюдаемые сдвиги обусловлены деформацией кристаллической решетки. Эта деформация способствует уменьшению размера кристаллитов и увеличению концентрации структурных дефектов, что, в свою очередь, может приводить к увеличению удельной площади поверхности и адсорбционной способности материала [3]. а б в г Рис. 3. SEM-изображения наночастиц ZnO, полученные при различных увеличениях: а – ×10 000; б – ×20 000; в – ×30 000; г – ×2500 Fig. 3. Scanning electron microscopy (SEM) images of ZnO nanoparticles at diff erent magnifi cations: a – 10,000×; б – 20,000×; в – 30,000×, and г – 2,500×
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1