Cấu trúc và tính chất quang của vật liệu zirconium(oxy)nitride tổng hợp từ hạt nano zirconium dioxide

Tóm tắt

Trong những năm gần đây, việc sử dụng thiết bị thu nhiệt năng mặt trời đang ngày càng gia tăng vì đây là một phương pháp trực tiếp và hiệu quả để biến năng lượng mặt trời thành các nguồn năng lượng có thể sử dụng được. Trong xu hướng này, các nghiên cứu tập trung vào việc phát triển cấu trúc nano của các nitride kim loại chuyển tiếp và oxynitride kim loại, nhằm tối đa hóa khả năng thu năng lượng từ mặt trời. Trong nghiên cứu này, vật liệu zirconiumoxynitride (Zr(O)N) đã được tổng hợp thành công bằng cách xử lý ZrO₂ trong môi trường khí NH₃ ở nhiệt độ cao nhằm ứng dụng trong quá trình chuyển đổi năng lượng quang nhiệt. Để xác định đặc điểm cấu trúc tinh thể, hình thái và tính chất của các vật liệu này, các kỹ thuật phân tích như nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phân tích phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến -(UV-Vis DRS) đã được sử dụng. Các kết quả cho thấy rằng pha tinh thể zirconiumoxynitride bắt đầu hình thành ở nhiệt độ 1150^oC. Các vật liệu Zr(O)N đã tổng hợp thể hiện khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời và tạo ra nhiệt một cách hiệu quả. Các kết quả này cho thấy Zr(O)N có thể được tổng hợp bằng phương pháp đơn giản và có tiềm năng lớn trong các ứng dụng chuyển hóa năng lượng quang-nhiệt.