zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1618Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESСтруктурные и фотолюминесцентные свойства жидкокристаллических соединений р-(п-гептил)бензойной кислоты с дисперсными наночастицами ZnOStructural and Photoluminescence Studies of p-(n-Heptyl) Benzoic Acid Liquid Crystals Dispersed with ZnO NanoparticlesJayapradaP.JayapradaP.

Виджаявада

Department of Physics

Vijayawada

RaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада

Department of Physics

Vijayawada

raomc72@gmail.comMadhavB. T. P.MadhavB. T. P.

Гунтур

Department of ECE

Guntur

PardhasaradhiP.PardhasaradhiP.

Гунтур

Department of ECE

Guntur

ManepalliR. K. N. R.ManepalliR. K. N. R.

Вишакхапатнам

Department of Physics

Vishakhapatnam

prof.mrnrao@andhrauniversity.edu.inКолледж Марис СтеллаMaris Stella CollegeКолледж Андхра ЛойолаAndhra Loyola CollegeLCRC-R&D, Образовательный фонд Конеру ЛакшмайяLCRC-R&D, Koneru Lakshmaiah Education FoundationУниверситет АндхраAndhra University202402082024914605605Copyright © Jayaprada P., Rao M.C., Madhav B., Pardhasaradhi P., Manepalli R., 20242024Jayaprada P., Rao M.C., Madhav B., Pardhasaradhi P., Manepalli R.Jayaprada P., Rao M.C., Madhav B., Pardhasaradhi P., Manepalli R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1618

Исследованы структурные и фотолюминесцентные свойства синтезированных жидкокристаллических (ЖК) соединений п-(н-гептил)бензойной кислоты с гомогенной дисперсией наночастиц (НЧ) ZnO в концентрациях 1–2.5 мас.%. Образцы охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции (XRD), сканирующей электронной микроскопии (SEM), УФ-видимой спектроскопии (UV-Vis), дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), поляризационной оптической микроскопии, ИК-Фурье-спектроскопии (FT-IR) и фотолюминесцентной спектроскопии (PL). Наблюдаемые дифракционные пики хорошо разрешены, что указывает на присутствие НЧ ZnO, размер частиц 60 нм. SEM-исследования выявили равномерную дисперсию и наличие НЧ ZnO в ЖК-образцах. На основе DSC-анализа оценены температуры фазовых превращений и соответствующие значения энтальпии. Спектры FT-IR дают информацию о различных функциональных группах, присутствующих в образцах. В спектрах PL максимум при 663 нм обусловлен наличием точечных дефектов внутри запрещенных вакансий и междоузлий, известных как эмиссия глубоких уровней.

Synthesis, structural and photoluminescence studies of p-(n-heptyl) benzoic acid (7ba) liquid crystalline (LC) compound with the homogeneous dispersion of ZnO nanoparticles (NPs) in different weight concentrations (i.e., 1–2.5 wt.%) were undertaken. The synthesized samples were subsequently characterized by different characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), UV-visible (UV-Vis) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), optical polarising microscopy (POM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and photoluminescence (PL) spectroscopy. From the XRD studies, the diffraction peaks observed were well resolved indicating the presence of ZnO NPs. The particle size was found to be 60 nm. SEM studies revealed the uniform dispersion and the presence of ZnO NPs in the LC samples. From the DSC analysis, the temperatures at which the phase changes take place and the corresponding enthalpy values were estimated. FTIR spectra gave information about the various functional groups present in the samples. PL studies showed the peak at 663 nm due to the presence of point defects within the bandgap-like vacancies and interstitials known as deep-level emission.

бензойная кислотананочастицы ZnOрентгеновская дифракциясканирующая электронная микроскопияУФ-видимая спектроскопияоптическая поляризационная микроскопиядифференциальная сканирующая калориметрияИК-Фурье-спектроскопияфотолюминесценцияbenzoic acidZnO nanoparticlesX-ray diffractionscanning electron microscopyUV-Visible spectroscopyoptical polarising microscopydifferential scanning calorimetryFourier transform infrared spectroscopyphotoluminescenceReferencesH. K. Bisoyi, S. Kumar, Chem. Soc. Rev., 40, 306–319 (2011).H. K. Bisoyi, S. Kumar, Chem. Soc. Rev., 40, 306–319 (2011).G. W. Gray, In: Handbook of Liquid Crystals, 1, Eds. D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill, Wiley-VCH, Weinheim, 1–16 (1998).G. W. Gray, In: Handbook of Liquid Crystals, 1, Eds. D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill, Wiley-VCH, Weinheim, 1–16 (1998).S. Gauza, C. H. Wen, S. T. Wu, N. Janarthanan, C. S. Hsu, J. Appl. Phys., 43, 7634–7638 (2004).S. Gauza, C. H. Wen, S. T. Wu, N. Janarthanan, C. S. Hsu, J. Appl. Phys., 43, 7634–7638 (2004).S. T. Wu, Q. T. Zhang, S. Marder, Jpn. J. Appl. Phys., 37, L1254–L1256 (1998).S. T. Wu, Q. T. Zhang, S. Marder, Jpn. J. Appl. Phys., 37, L1254–L1256 (1998).G. K. Auernhammer, J. B. Zhao, D. Ullrich Vollmer, Eur. Phys. J. E., 30, 387–394 (2009).G. K. Auernhammer, J. B. Zhao, D. Ullrich Vollmer, Eur. Phys. J. E., 30, 387–394 (2009).D. Sikharulidze, Appl. Phys. Lett., 86, 033507 (2005).D. Sikharulidze, Appl. Phys. Lett., 86, 033507 (2005).T. Hegmann, H. Qi, B. Kinkead, V. M. Marx, H. Girgis, P. A. Heiney, Can. J. Met. Mater. Sci., 48, No. 1, 1–8 (2009).T. Hegmann, H. Qi, B. Kinkead, V. M. Marx, H. Girgis, P. A. Heiney, Can. J. Met. Mater. Sci., 48, No. 1, 1–8 (2009).P. Martinot-Lagarde, G. Durand, J. Phys., 42, 269–275 (1981).P. Martinot-Lagarde, G. Durand, J. Phys., 42, 269–275 (1981).M. Rahman, W. Lee, J. Phys. D: Appl. Phys., 42, 063001 (2009).M. Rahman, W. Lee, J. Phys. D: Appl. Phys., 42, 063001 (2009).A. K. Misra, A. K. Srivastava, J. P. Shukla, R. Manohar, Phys. Scr., 78, 065602 (2008).A. K. Misra, A. K. Srivastava, J. P. Shukla, R. Manohar, Phys. Scr., 78, 065602 (2008).J. L. Gomez, O. Tigli, J. Mater. Sci., 48, No. 2, 612–624 (2013).J. L. Gomez, O. Tigli, J. Mater. Sci., 48, No. 2, 612–624 (2013).U. Manzoor, M. Islam, L. Tabassam, S. U. Rahman, Phys. E, 41, 1669–1672 (2015).U. Manzoor, M. Islam, L. Tabassam, S. U. Rahman, Phys. E, 41, 1669–1672 (2015).J. C. Nie, J. Y. Yang, Y. Piao, H. Li, Y. Sun, Q. M. Xue, C. M. Xiong, R. F. Dou, Q. Y. Tu, Appl. Phys. Lett., 93, 173104 (2008).J. C. Nie, J. Y. Yang, Y. Piao, H. Li, Y. Sun, Q. M. Xue, C. M. Xiong, R. F. Dou, Q. Y. Tu, Appl. Phys. Lett., 93, 173104 (2008).A. V. Kabashin, A. Trudeau, W. Marine, Appl. Phys. Lett., 91, 201101 (2007).A. V. Kabashin, A. Trudeau, W. Marine, Appl. Phys. Lett., 91, 201101 (2007).S. D. Haranath, A. G. Sahai, B. K. Joshi Gupta, Nanotech., 20, 42570 (2009).S. D. Haranath, A. G. Sahai, B. K. Joshi Gupta, Nanotech., 20, 42570 (2009).X. D. Li, T. P. Chen, P. Liu, Y. Liu, K. C. Leong, Opt. Express, 21, 14131–14138 (2013).X. D. Li, T. P. Chen, P. Liu, Y. Liu, K. C. Leong, Opt. Express, 21, 14131–14138 (2013).A. L. Schoenhalz, J. T. Arantes, A. Fazzio, G. M. Dalpian, J. Phys. Chem. C, 114, 18293–18297 (2010).A. L. Schoenhalz, J. T. Arantes, A. Fazzio, G. M. Dalpian, J. Phys. Chem. C, 114, 18293–18297 (2010).H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).A. Malik, A. Choudhary, P. Silotia, A. M. Biradar, J. Appl. Phys., 110, 064111 (2011).A. Malik, A. Choudhary, P. Silotia, A. M. Biradar, J. Appl. Phys., 110, 064111 (2011).S. K. Gupta, A. Joshi, M. Kaur, J. Chem. Sci., 122, 57–62 (2010).S. K. Gupta, A. Joshi, M. Kaur, J. Chem. Sci., 122, 57–62 (2010).Z. Fan, J. G. Lu, IEEE, 2, 834–836 (2005).Z. Fan, J. G. Lu, IEEE, 2, 834–836 (2005).Z. Fan, J. G. Lu, IEEE Trans. Nanotech., 5, 293–303 (2006).Z. Fan, J. G. Lu, IEEE Trans. Nanotech., 5, 293–303 (2006).Z. Zhao, W. Lei, X. Zhang, B. Wang, H. Jian, Sensors, 10, 1216–1231 (2010).Z. Zhao, W. Lei, X. Zhang, B. Wang, H. Jian, Sensors, 10, 1216–1231 (2010).S. Rihana Banu, C. M. Subhan, R. Dinesh, K. Fakruddin, J. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 665, 238–247 (2018).S. Rihana Banu, C. M. Subhan, R. Dinesh, K. Fakruddin, J. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 665, 238–247 (2018).R. K. N. R. Manepalli, G. Giridhar, P. Pardhasaradhi, Mater. Today Proc., l5, 2666–2676 (2018).R. K. N. R. Manepalli, G. Giridhar, P. Pardhasaradhi, Mater. Today Proc., l5, 2666–2676 (2018).A. Sharma, P. Malik, R. Dhar, P. Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 206–215 (2019).A. Sharma, P. Malik, R. Dhar, P. Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 206–215 (2019).N. S. Sariciftci, U. Lemmer, D. Vacar, A. J. Heeger, R. A. J. Janssen, Adv. Mater., 8, 651–654 (1996).N. S. Sariciftci, U. Lemmer, D. Vacar, A. J. Heeger, R. A. J. Janssen, Adv. Mater., 8, 651–654 (1996).C. N. R. Rao, Chemical Applications of Infrared Spectroscopy, Academic Press, New York and London (1963).C. N. R. Rao, Chemical Applications of Infrared Spectroscopy, Academic Press, New York and London (1963).I. Markova-Deneva, J. Univ. Chem. Tech. Metallurgy, 45, 351–378 (2010).I. Markova-Deneva, J. Univ. Chem. Tech. Metallurgy, 45, 351–378 (2010).V. Parthasarathi, G. Thilagavathi, Int. J. Pharm. Sci., 3, 1–7 (2012).V. Parthasarathi, G. Thilagavathi, Int. J. Pharm. Sci., 3, 1–7 (2012).Ch. Ravi Shanar Kumar, S. Sreehari Sastry, T. Madhu Mohan, Int. J. Mod. Phys. B, 23, No. 14, 3187–3194 (2009).Ch. Ravi Shanar Kumar, S. Sreehari Sastry, T. Madhu Mohan, Int. J. Mod. Phys. B, 23, No. 14, 3187–3194 (2009).M. Seshu Kumar, R. V. S. S. N. Ravi Kumar, M. C. Rao, J. Appl. Spectrosc., 8, No. 3, 435–445 (2022).M. Seshu Kumar, R. V. S. S. N. Ravi Kumar, M. C. Rao, J. Appl. Spectrosc., 8, No. 3, 435–445 (2022).S. A. Kadinskaya, V. M. Kondratev et al., Nanomater., 13, No. 1, 58 (2023).S. A. Kadinskaya, V. M. Kondratev et al., Nanomater., 13, No. 1, 58 (2023).F. Oba, S. R. Nishitani, S. Isotani, H. Adachi, I. Tanaka, J. Appl. Phys., 90, No. 2, 824–828 (2001).F. Oba, S. R. Nishitani, S. Isotani, H. Adachi, I. Tanaka, J. Appl. Phys., 90, No. 2, 824–828 (2001).V. Kumar, N. Singh, A. Kapoor, O. M. Ntwaeaborwa, H. C. Swart, J. Col. Interface Sci., 428, 8–15 (2014).V. Kumar, N. Singh, A. Kapoor, O. M. Ntwaeaborwa, H. C. Swart, J. Col. Interface Sci., 428, 8–15 (2014).T. Akilan, N. Srinivasan, R. Saravanan, Mater. Sci. Semicond. Proc., 30, 381–387 (2015).T. Akilan, N. Srinivasan, R. Saravanan, Mater. Sci. Semicond. Proc., 30, 381–387 (2015).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.