Στην παρούσα διπλωματική εργασία, η μελέτη επικεντρώνεται στη παρασκευή νανοδομών οξειδίου του νικελίου (NiO) μέσω της υδροθερμικής σύνθεσης, γνωστής για την αποδοτικότητα, την ταχύτητα και την επαναληψιμότητά της. Ο τελικός στόχος αυτής της έρευνας είναι η ενσωμάτωση αυτών των νανοδομών ως νανοπληρωτικά υλικά σε σύστημα νεολάκας/διαζωναφθοκινόνης, με αποτέλεσμα τη κατασκευή ενός νέου νανοσύνθετου φωτοευαίσθητου υλικού, κατάλληλο για οπτική λιθογραφία. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των παραγόμενων νανοδομών διερευνήθηκαν με τη χρήση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM), ενώ η περίθλαση ακτίνων Χ (XRD) χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό των κρυσταλλικών ιδιοτήτων τους.
Μελετήθηκαν δύο διαφορετικά άλατα νικελίου ως πρόδρομες ενώσεις, το οξικό νικέλιο και το νιτρικό νικέλιο, και χρησιμοποιήθηκαν τρεις διαφορετικές πηγές θέρμανσης για τη σύνθεση (μικροκύματα, υδατόλουτρο και φούρνος) με διαλύτη το νερό, προκειμένου να παραχθούν, σφαιρικά νανοσωματίδια NiO (με διάμετρο μικρότερη των 100nm). Η μελέτη κατέληξε ότι η υποβοηθούμενη με μικροκυματική ακτινοβλία σύνθεση παρήγαγε σταθερά και επαναλήψημα αποτελέσματα όσον αφορά τη μορφολογία των νανοδομών. Τα ευρήματα της παρούσας έρευνας υποστηρίζουν ότι η σύνθεση με βάση τα μικροκύματα μπορεί να εξελιχθεί σε μια αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική προσέγγιση για τη σύνθεση νανοδομών οξειδίου του νικελίου με βέλτιστη μορφολογία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως νανοπληρωτικά υλικά σε πολυμερικές μήτρες.
(EL)
In this thesis, the study focuses on the preparation of nickel oxide (NiO) nanostructures via hydrothermal synthesis, known for its efficiency, speed and repeatability. The ultimate goal of this research is to incorporate these nanostructures as nanofillers in a neolase/diazonafluorocinone system, resulting in the fabrication of a novel nanocomposite photosensitive material suitable for optical lithography. The morphological characteristics of the obtained nanostructures were investigated using scanning electron microscopy (SEM), while X-ray diffraction (XRD) was used to determine their crystalline properties.
Two different nickel salts were studied as precursors, nickel acetate and nickel nitrate, and three different heating sources were used for the synthesis (microwave, water bath and oven) with water as solvent in order to produce, spherical NiO nanoparticles (less than 100 nm in diameter). The study concluded that the microwave-assisted synthesis produced stable and reproducible results in terms of nanostructure morphology. The findings of the present study support that microwave-based synthesis can evolve into an efficient and cost-effective approach for the synthesis of nickel oxide nanostructures with optimal morphology that can be used as nanofillers in polymer matrices.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
