Оглавление 1. Введение 2. Литературный обзор 1. Твердофазный синтез в стекле 2. Осаждение из растворов 3. Гидротермальный метод. 4. Метод MOVPE. 3. Экспериментальная часть 1. Исходные вещества. 2. Синтез нанокристаллических PbS в растворе поливинилового спирта. 3. Синтез нанокристаллов в стеклянной матрице 5 3.4. Оптические измерения 4. Результаты и их обсуждение. 1. Полупроводниковые наночастицы PbS, полученные в матрице ПВС. 2. Полупроводниковые наночастицы PbS и PbTe, полученные в матрице стекла. 5. Выводы 6. Список литературы 7. Приложения 1. Введение В последнее время одним из ведущих направлений в современном материаловедении стал синтез нанокристаллических веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе.
Повышенный интерес к наноматериалам можно объяснить двумя основными причинами.
Во-первых, уменьшение размера кристаллитов является традиционным способом улучшения таких свойств материала, как каталитическая активность, реакционная способность по отношению к твердофазным реакциям, спекаемость порошкообразных веществ, механическая прочность. Во-вторых, при уменьшении размера кристаллитов ниже некоторой пороговой величины физико-химические и функциональные свойства вещества могут претерпевать значительные изменения, в результате чего вещество приобретает особые, не характерные для объемного материала, свойства (магнитные, оптические, сверхпроводящие, диэлектрические). Все методы синтеза нанокристаллических материалов должны удовлетворять совокупности четко определенных критериев: 1. Неравновесность, позволяющая добиться спонтанного зародышеобразования и не допустить роста и агрегации сформировавшихся наночастиц. 2. Высокая химическая однородность получаемого наноматериала. 3. Монодисперсность образующегося вещества. В настоящее время, известно множество различных методов получения вещества в нанокристаллическом состоянии.
Их можно разделить на несколько основных групп: -высокоэнергетические методы (испарение с последующей конденсацией, механохимический метод); -синтез в нанореакторах (мицеллах, каплях, пленках и т.д.); - химические методы (золь-гель, криохимический, гидротермальный методы); -методы, основанные на удалении одного из компонентов микрогетерогенной системы за счет химической реакции (получение стекла, модифицированного полупроводниковыми или металлическими наночастицами). Цель настоящей работы стало получение различными методами нанокристаллических полупроводников (PbS, PbTe, PdSe) и определение размера образующихся частиц. 2.
Литературный обзор 1.
Твердофазный синтез в стекле. Для получения нанокристаллических полупроводниковых материалов на осно... Кроме того, обычно используются стекла, содержащие оксид цинка, которы... При этом образовывался PbSe в виде его раствора в стекле. 2.
Осаждение из растворов. Другим способом стабилизации нанокристаллического сульфида свинца явля... Они образуются при осаждении PbS из растворов нитрата свинца в DBS (до... 3. Гидротермальный метод.
Метод MOVPE . Авторы работы [11] предлагают в качестве метода синтеза нанокристаллических веществ метод напыления пленок металлоорганических соединений из газовой фазы. В качестве объектов исследований были выбраны PbS и PbTe. 3.
. Было приготовлено четыре раствора нитрата свинца: 0,1М, 0,01М, 0,001М ... Синтез нанокристаллического PbS в растворе поливинилового спирта. Для ... При обработке данных спектрометра оказалось, что оптимальным из предст... 3.3.
Синтез нанокристаллов в стеклянной матрице. Получение нанокристаллических PbS и PbTe проводили методом матричной и... Было приготовлено четыре смеси: с содержанием PbS/PbTe 6%, 0,6% массов... Полученные массы наносились на пластинки и отжигались при 12000С в теч... 3.4.
В качестве образца сравнения использовали дистиллированную воду при ан... Результаты и их обсуждения. Рисунок 2. Таблица 1. Исходные вещества Концентрация прекурсора в смеси Размер образующихся ...
Список литературы . 1. T. Okuno, A. Lipovskii, T. Ogawa, I. Amagai, Y.Masumoto. Journal of Luminescence 87-89 (2000) 491-493; 2. Y. Baolong, Z. Congshan, X. Haining, C. Hangbing, G. Fuxi. Journal of Material Science Letters 16 (1997) 2001-2004; 3. Справочник // Физико-химические свойства полупроводников.
Москва «Наука» 1979 4. X. Ai, L. Guo, Y. Zou, Q. Li, H. Zhu // Mater. Lett. 38 (1999) 131 – 135. 5. S. Lu, U. Sohling, T. Krajewski et al. // J. Mater. Sci. Lett. 17 (1998) 2071 – 2073. 6. C. Wang, W. Zhang, X. Qian et al. // Mater. Lett. 40 (1999) 255 – 258. 7. N. Parvathy, G. Pajonk et al. // J. Cryst. Growth 179 (1997) 249 – 257. 8. V. Erokhin, P. Facci et al. // Thin Solid Films 327 – 329 (1998) 503 – 505. 9. Y. Jiang, Y. Wu, B. Xie et al. // J. Cryst. Growth 231 (2001) 248 – 251. 10. «Физико-химические величины». Справочник.
М.: «Энергоатомиздат», 1991. 11. P.Nemec, I.Nemec, P.Nahalkova, K.Knizek, P.Maly // J. Cryst. Growth 240 (2002) 484-488. 7.
Приложения. Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова Факультет Наук о Материалах Отчет по задаче спецпрактикума “Синтез нанокристаллических полупроводниковых частиц” Студенты 5 курса: Орлов А.В. Пентин И.В. Руководители работы: к.х.н. Лукашин А.В. Елисеев А. В. Москва – 2003.