Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/18354
| Title: | ผลของอนุภาคนาโนต่อการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกซีเรียมไดออกไซด์ภายใต้ความดันสูง |
| Other Titles: | Effects of nano particle sizes on high-pressure structural phase transition of cerium dioxide |
| Authors: | พรมงคล จิ้มลิ้ม |
| Advisors: | ธิติ บวรรัตนารักษ์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Thiti.B@Chula.ac.th |
| Subjects: | อนุภาคนาโน โครงสร้างผลึก ซีเรียมไดออกไซด์ Cerium oxides Nanoparticles Crystal lattices |
| Issue Date: | 2552 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | ผลของขนาดอนุภาคนาโนต่อการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของซีเรียมไดออกไซด์ภายใต้ความดันสูงประมาณ 36 GPa ศึกษาด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ชนิดกระจายมุมและการกระเจิงแบบรามานที่อุณหภูมิห้อง โดยใช้ไดมอนด์ แอนวิล เซลล์ แบบเมอร์ริลล์-แบสเสทท์ เป็นอุปกรณ์เพิ่มความดัน การวัดความดันใช้เทคนิคการวัดการเลื่อนของความยาวคลื่นที่เกิดจากการฟลูออเรสเซนซ์ในผลึกของทับทิม และใช้อิมเมจเพลตเป็นอุปกรณ์สำหรับบันทึกรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ การวัดสเปกตรัมรามานในช่วง 250-700 cm¯¹ มีการแยกชัด 1.7 cm¯¹ โดยใช้เลเซอร์อาร์กอนไอออนที่มีความยาวคลื่น 514.5 nm และกำลังเฉลี่ย 50 mW ผลการทดลองพบว่า ที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิห้อง ความถี่ของยอดรามานลำดับที่ 1 มีค่าลดลงและค่าคงที่แลตทิซเพิ่มขึ้นเมื่อผงผลึก CeO₂ มีขนาดอนุภาคลดลง ภายใต้การเพิ่มความดันพบว่า ความถี่ของยอดรามานลำดับที่ 1 แปรผันตรงกับความดัน ในการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของ CeO₂ พบว่า ผงผลึก CeO₂ ที่มีขนาดอนุภาค 10.5±3.7 nm ขนาดอนุภาค 36.8±16.0 nm และขนาดอนุภาค 53.2±14.3 nm เริ่มเปลี่ยนโครงสร้างผลึกจากโครงสร้างแบบฟลูออไรต์ไปเป็นโครงสร้างแบบ alpha-PbCl₂ ที่ความดัน 24.36±4.76 GPa 25.50±2.07 GPa และ 25.67±3.08 GPa ตามลำดับ ซึ่งมีค่าน้อยกว่าความดันที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนโครงสร้างของผลึกเดี่ยว CeO₂ แสดงให้เห็นว่า ผงผลึก CeO₂ ที่มีขนาดอนุภาคเล็กจะเกิดการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกที่ความดันต่ำกว่าผงผลึก CeO₂ ที่มีขนาดอนุภาคใหญ่ |
| Other Abstract: | Effects of nano particle sizes on phase transformation of CeO₂ were studied under high pressure up to 36 GPa. The experiments were carried out using angle dispersive x-ray diffraction and Raman scattering at room temperature. Pressure was generated using a Merill-Bassette type diamond anvil cell with 4:1 Methanol:Ethanol pressure transmitting medium. The pressures were determined using the shift of R1 fluorescence line from ruby crystal. Two dimensional x-ray diffraction patterns were recorded on an image plate. The Raman spectra of 250 - 700 cm¯¹ with a spectral resolution of 1.7 cm¯¹ were recorded by using the 514.5 nm line from an Ar-ion laser with the power of 50 mW. At ambient condition, the first order Raman frequency decreases with the decreasing particle sizes and the lattice constant increases with the decreasing particle sizes. With the increasing pressure, the first order Raman frequency is linear dependence with pressure. For nano-CeO₂with particle sizes of 10.5±3.7 nm, 36.8±16.0 nm, and 53.2±14.3 nm start phase transformation from fluorite to α-PbCl₂ structure at pressure of 24.36±4.76 GPa, 25.50±2.07 GPa, and 25.67±3.08 GPa, respectively, which is less than that reported for bulk CeO₂ (~31 GPa). It shows that the transition pressure of the nano-CeO₂ decreases with the decreasing particle sizes. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2552 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | ฟิสิกส์ |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/18354 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2009.368 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2009.368 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Pornmongkol_ji.pdf | 7.62 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.