000 10436namaa22004331i 4500
003 EG-GICUC
005 20260223110909.0
008 260211s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d
040 _aEG-GICUC
_beng
_cEG-GICUC
_dEG-GICUC
_erda
041 0 _aeng
_beng
_bara
049 _aDeposit
082 0 4 _a530.4105
092 _a530.4105
_221
097 _aPh.D
099 _aCai01.12.20.Ph.D.2025.Ah.S
100 0 _aAhmed Samir Abo El Ella El Sayed,
_epreparation.
245 1 0 _aSynthesis and modification of polymer-supported zinc tin oxide (Zn2SnO4) nanocomposites and individual graphene oxide (GO) for bandgap tuning and promising applications /
_cby Ahmed Samir Abo El Ella El Sayed ; Supervisors Prof. Dr. Mohamed Mounir Saadeldin, Prof. Dr. Soha M. Abd-Elwahab.
246 1 5 _aتحضير وتعديل المركبات النانوية لأكسيد الزنك والقصدير(Zn2SnO4) المدعومة على البوليميرات وأكسيد الجرافين (GO) المنفرد من أجل ضبط فجوة الطاقة وتطبيقات واعدة
264 0 _c2025.
300 _a125 pages :
_billustrations ;
_c25 cm. +
_eCD.
336 _atext
_2rda content
337 _aUnmediated
_2rdamedia
338 _avolume
_2rdacarrier
502 _aThesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
504 _aBibliography: pages 107-126.
520 3 _aThis thesis presents the synthesis, modification, and comprehensive characterization of two advanced nanostructured systems: which the polymer- supported zinc tin oxide (ZTO) nanocomposites (NPs) and also individual graphene oxide (GO) thin films with a focus on tunable bandgap engineering for potential optoelectronic and functional device applications. ZTO-NPs were hydrothermally synthesized and embedded into a polyvinyl alcohol (PVA) matrix to form flexible nanocomposite films with varying ZTO-NPs loadings (5%, 8%, and 10%). Structural analysis via X-Ray Diffraction (XRD) confirmed the formation of crystalline cubic-phase ZTO, which enhanced the crystallinity of the PVA matrix. Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy validates interfacial interactions between nanoparticles and polymer chains, while Raman analysis verified the retention of the inverse spinel structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) demonstrate concentration-dependent surface roughness due to nanoparticle aggregation and dispersion. Optical investigations using UV/VIS/NIR Spectrophotometer demonstrated a reduced optical bandgap and enhanced UV absorption, particularly at 8% ZTO loading, while electrical measurements indicated improved dielectric relaxation and AC conductivity due to defect-mediated charge transport. The functionalized ZTO/PVA nanocomposites further exhibited high sensitivity in pH-dependent Quartz Crystal Microbalance QCM sensing of arsenic ions, achieving a response of 113 Hz/ppm at pH 3. Simultaneously, ultrathin graphene oxide (GO) thin films were fabricated using a layer-by-layer spin coating technique from exfoliated graphite oxide via a modified Hummer’s method. The films were analyzed to assess their structural integrity, optical bandgap, and electronic properties. AFM and SEM analyses demonstrated enhanced film homogeneity in optimized samples (notably GO8), which correlated with improved optical properties and electronic coupling. Optical and ellipsometric studies revealed that GO films, particularly the 8-layer variant (GO8), displayed minimal interlayer defects and possessed a confined semiconducting bandgap of 2.26 eV. This behavior is attributed to the coexistence of sp² and sp³ hybridized carbon and the presence of oxygen- containing groups. Additionally, the tunability of GO bandgap through controlled oxidation and reduction underscores its adaptable functionality. The studies indicate that both ZTO/PVA nanocomposites and GO thin films provide complementary approaches to tailoring bandgaps and improving material performance. This synergistic understanding of polymer-inorganic and also carbon-based nanomaterials creates a promising foundation for developing next-generation devices in optoelectronics, UV shielding, and flexible electronics.
520 3 _aتركز على تطوير مواد نانوية متقدمة ذات خصائص فجوة طاقة قابلة للتحكم لتطبيقات الأجهزة الإلكترونية البصرية والوظيفية من الجيل القادم. يتضمن البحث تصنيع وتوصيف نظامين متكاملين: المركبات النانوية لأكسيد الزنك والقصدير المدعومة بالبوليمر (ZTO/PVA) وأغشية أكسيد الجرافين الرقيقة الفردية (GO). يقدم الفصل الأول خلفية علمية شاملة ومراجعة أدبية عن هندسة فجوة الطاقة للتطبيقات الإلكترونية البصرية، بينما يفصل الفصل الثاني الإجراءات التجريبية باستخدام تقنيات التوصيف المتقدمة بما في ذلك XRD وFTIR وطيف رامان وSEM وAFM وطيف UV-Vis-NIR. يعرض الفصل الثالث النتائج التي تُظهر أن المركبات النانوية ZTO/PVA تقدم بلورية ممتازة وفجوة طاقة قابلة للتحكم وقدرات مهمة لاستشعار أيونات الزرنيخ عبر QCM، بينما تُظهر أغشية GO سلوكاً بصرياً محكوماً بناءً على دورات الطلاء بالدوران. تُظهر النتائج تطبيقاً واعداً في هندسة فجوة الطاقة والاستشعار الكيميائي وتصميم المواد المتقدمة للأجهزة الضوئية وأجهزة الاستشعار. يوصي الفاحص د. أو.بي. تشيمانكار بقوة بمنح درجة الدكتوراه، مشيراً إلى البحث المخطط جيداً والمنشورات عالية الجودة في المجلات المحترمة. تقرير الممتحن الثاني: أ.د. Prof. Dr. N.R. Pawar Based on the Ph.D. thesis evaluation report: This thesis by Ahmed Samir Abo El Ella El Sayed focuses on synthesizing and characterizing advanced nanomaterials, specifically Zn2SnO4/PVA nanocomposites and graphene oxide thin films for bandgap tuning applications. The research employs robust synthesis methods including hydrothermal synthesis and modified Hummers' method, with comprehensive characterization using XRD, FTIR, Raman spectroscopy, SEM, AFM, and other techniques. The thesis is well-structured across three chapters, covering literature review, synthesis protocols, critical analysis of structural and optical properties, future research directions, and synthesis of findings. A notable application includes arsenic ion sensing performance using quantum cutting methods (QCM). The candidate has published in reputable journals demonstrating scientific rigor and relevance. The work represents a substantial contribution to solid-state physics and materials science, bridging inorganic and carbon-based nanomaterials. The examiner strongly recommends awarding the Ph.D. degree, noting the work meets high standards for the field of Solid-State Physics and Nanomaterials. تتناول هذه الرسالة المقدمة من الباحث أحمد سمير أبو العلا السيد موضوع تخليق ودراسة مواد نانوية متقدمة، وبالأخص متراكبات Zn₂SnO₄/PVA وأغشية أكسيد الجرافين الرقيقة بهدف ضبط فجوة الطاقة وتوظيفها في تطبيقات واعدة. وقد اعتمد الباحث على طرق تخليق متقدمة تشمل التخليق الحراري المائي وطريقة همرز المعدلة، مع إجراء توصيف متكامل للعينات باستخدام تقنيات حيود الأشعة السينية (XRD)، وقياسات الأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والتحليل الطيفي رامان، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، والمجهر القوة الذرية (AFM)، وغيرها من التقنيات التحليلية. جاءت الرسالة في إطار منهجي منظم من ثلاث فصول تضمنت مراجعة شاملة للأدبيات، وبروتوكولات التخليق، والتحليل النقدي للخصائص التركيبية والبصرية، فضلاً عن استعراض آفاق البحث المستقبلي وعرض النتائج المستخلصة. ومن بين التطبيقات المتميزة التي تناولتها الدراسة اختبار أداء المواد في استشعار أيونات الزرنيخ باستخدام تقنية الميزان البلوري الميكروي (QCM). وقد تمكن الباحث من نشر نتائجه في مجلات علمية محكّمة ومرموقة، مما يعكس أصالة العمل ودقته العلمية. وتشكل هذه الرسالة إسهاماً بارزاً في مجال فيزياء الحالة الصلبة وعلوم المواد، حيث تجمع بين المواد النانوية غير العضوية والمواد الكربونية. وبناءً على ما سبق، يوصي الممتحن بمنح درجة الدكتوراه للباحث، إذ يحقق العمل المعايير الأكاديمية والعلمية الرفيعة في تخصص فيزياء الحالة الصلبة والمواد النانوية.
530 _aIssues also as CD.
546 _aText in English and abstract in Arabic & English.
650 0 _aSolid state physics
650 0 _aفيزياء الجوامد
653 1 _aNanocomposites
_aThin film
_aXRD
_aSEM
_aAFM
_aOptical properties
_aElectrical properties
_aQCM sensor
_aArsenic detection
_aGraphene oxide
_aSelf- alignment
_aOptical constants
_aالمركبات النانوية
_aالأغشية الرقيقة
700 0 _aMohamed Mounir Saadeldin
_ethesis advisor.
700 0 _aSoha M. Abd-Elwahab
_ethesis advisor.
900 _b01-01-2025
_cMohamed Mounir Saadeldin
_cSoha M. Abd-Elwahab
_UCairo University
_FFaculty of Science
_DDepartment of Physics
905 _aShimaa
_eEman Ghareb
942 _2ddc
_cTH
_e21
_n0
999 _c178391