Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 200-250.

Double perovskites (DPVs) represent a promising category of materials attracting significant interest in materials science due to their unique properties and potential applications in diverse fields. These materials are gaining prominence because of their intriguing features, including a simple and stable crystal structure.
The combination of core and shell materials, their geometries, and design allow for precise control over the composite material's properties. This design provides the opportunity to tune the composite material to exhibit characteristics and properties not achievable by the individual materials of the core and the shell. The present study can be divided into three groups:
Firstly, the double perovskite La2FeCrO6 nanoparticles were synthesized using the citrate auto-combustion technique. The prepared sample was characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) , energy dispersive X-ray analysis (EDX), Atomic Force Microscopy (AFM), Field emission scanning electron microscopy (FESEM), Brunauer–Emmett–Teller (BET), and Raman spectroscopy. Furthermore, the magnetic properties of the prepared samples were also analyzed. This study addresses the removal of heavy metal ions (Pb2+) from wastewater. A discussion of the Langmuir and Freundlich isotherms related to adsorption is included.

In the second group, we aim to investigate the behavior of La2FeCrO6 in detail specifically focusing on their structure, morphology, and the thermal properties of the sample, including the calculation of thermodynamic functions such as changes in enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS). Additionally, the electrical as well as optical properties were investigated. These types of studies will provide a baseline for selecting the prepared samples for technological applications.
Finally, core/shell hetero-nanostructures were fabricated by encapsulating the La2FeCrO6 core with different types of metal oxide-semiconductors, including n-type ZnO and p-type CuO. The resultant La2FeCrO6 / ZnO and La2FeCrO6 / CuO sore/shell nanoparticles demonstrate enhanced transparency, particularly at longer wavelengths. The optical properties of the core/shell NPs under investigation reveal a reduction in the optical band gap, showing minimum value for the La2FeCrO6 / CuO core/shell sample, suggesting it as a promising candidate for the degradation of organic contaminants.

تمثل البيروفسكايتات المزدوجة (DPVs) فئة واعدة من المواد التي تجذب اهتمامًا كبيرًا في علم المواد بسبب خصائصها الفريدة وإمكاناتها التطبيقية في مجالات متنوعة. تكتسب هذه المواد أهمية متزايدة بفضل ميزاتها المثيرة، بما في ذلك بنيتها البلورية البسيطة والمستقرة. يتيح الجمع بين المواد الأساسية والغلاف، إلى جانب هندستها وتصميمها، التحكم الدقيق في خصائص المواد المركبة. يوفر هذا التصميم إمكانية تعديل المواد المركبة لتظهر خصائص وصفات لا يمكن تحقيقها باستخدام المواد الفردية لكل من الجزء الأساسي والغلاف.
يمكن تقسيم الدراسة الحالية إلى ثلاث مجموعات:
أولاً، تم تخليق جسيمات نانوية من البيروفسكايت المزدوج La₂FeCrO₆ باستخدام تقنية الاحتراق الذاتي باستخدام السيترات. تم توصيف العينة المحضرة باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية الاشعة السينية ,وتحليل تشتت الطاقة للأشعة السينية(EDX) ، والمجهر الذري القوة(AFM) ، والمجهر الإلكتروني الماسح ذو الانبعاث الميداني(FESEM) ، وتحليل السطح باستخدام طريقة برونور-إيميت-تيلر (BET)، والتحليل الطيفي رامان علاوة على ذلك، تم تحليل الخصائص المغناطيسية للعينات المحضرة. تناقش الدراسة أيضًا إزالة أيونات المعادن الثقيلة (Pb²⁺) من مياه الصرف الصحي، وتشمل مناقشة متعلقة بإيزوثرمات لانجمير وفرويدليش المرتبطة بالامتزاز.
في المجموعة الثانية، نهدف إلى دراسة سلوك La₂FeCrO₆ بالتفصيل مع التركيز على بنيتها وشكلها وخصائصها الحرارية، بما في ذلك حساب الوظائف الديناميكية الحرارية مثل التغيرات في الإنثالبي (ΔH) والإنتروبيا .(ΔS) بالإضافة إلى ذلك، تم التحقيق في الخصائص الكهربائية والبصرية. توفر هذه الأنواع من الدراسات قاعدة أساسية لاختيار العينات المحضرة للتطبيقات التكنولوجية.
أخيرًا، تم تصنيع هياكل غير متجانسة أساسية/غلافية عن طريق تغليف قلب La₂FeCrO₆ بأنواع مختلفة من أشباه الموصلات المعدنية، بما في ذلك ZnO من النوع n و CuO من النوع p. أظهرت الجسيمات النانوية الأساسية/الغلافية La₂FeCrO₆ / ZnO و La₂FeCrO₆ / CuO شفافية محسنة، خاصة عند الأطوال الموجية الأطول. كشفت الخصائص البصرية للجسيمات النانوية الأساسية/الغلافية قيد الدراسة عن انخفاض في فجوة النطاق البصري، حيث أظهرت عينة La₂FeCrO₆ / CuO الأساسية/الغلافية أقل قيمة، مما يشير إلى إمكانيتها الواعدة في تحلل الملوثات العضوية.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.