یک مسیر ساده برای سنتز نانوساختارهای اکسیدی و هیدروکسیدی کبالت با بهره‌گیری از سنتز کند و سوز لیزری در محلول (LASIS)

ما از روش سنتز کند و سوز لیزری در محلول برای تهیه نانوذرات هیدروکسید/اکسید کبالت با اندازه، مورفولوژی و ساختار قابل کنترل در شدت‌ها، طول‌موج‌ها (۵۳۲ تا ۱۰۶۴ نانومتر) و شرایط مختلفِ محلول استفاده کردیم. به طور خاص، از روش سنتز کند و سوز لیزری در محلول روی بالکِ کبالت به ترتیب در حضور یا غیابِ O2 در محلول آبی بهره گرفته شد تا ابتدا نانوذرات مونواکسید کبالت (CoO) و تک بلورهای هیدروکسید کبالت β (β-Co(OH)2) ایجاد شوند. سپس فازهای میانی یادشده از طریق اکسیداسیون و/یا تجزیه حرارتی به اکسید کبالتوسیک (Co3O4) تبدیل می‌شوند. بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و سنجشگر حرکتی پویشی (SMPS) روی محصولات نهائی بدست آمده حاکی از توزیع اندازه دانه دوحالته (دو پیک) نانوذرات آگلومره‌شده (برای لیزر با طول موج‌های ۱۰۶۴ و ۵۳۲ نانومتر) در شدت‌های پائین است؛ جایی که مکانیسمِ کند و سوز غالب، تبخیر و جوشش نرمال است. برعکس، در شدت‌های بالاتر لیزر که تحت غلبه حالت جوشش انفجاری است، توزیع اندازه دانه برای نانوذراتِ کروی در آگلومره‌ها تک‌حالته‌ می‌گردد. علاوه بر این، جذب بالاتر لیزر در طول موج ۵۳۲ نانومتر توس

We used a pulsed laser ablation synthesis in solution (LASIS) to produce cobalt oxide/hydroxide nanoparticles (NPs) with tailored size, morphology and structure at different laser fluences, wavelengths (532 and 1064 nm) and solvent conditions. Specifically, LASIS on bulk Co in the presence and absence of O2 in an aqueous solution initially produces cobalt monoxide (CoO) and single crystal β-cobalt hydroxide (β-Co(OH)2) nanoparticles (NPs) respectively that finally transform into cobaltosic oxide (Co3O4) through oxidation and/or thermal decomposition. Transmission electron microscopy (TEM) and scanning mobility particle sizer (SMPS) measurements on the final products reveal a bimodal size distribution of agglomerated NPs (for the 1064 and 532 nm laser) at low laser fluences, where the ablation mechanism is dominated by vaporization and normal boiling. In contrast, more efficient and predominant explosive boiling at higher laser fluences produces a mono-modal size distribution of spheric