در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

ي

3

زم

ستان

1391

كليد واژه: سلووترمال، نسبت حلالها، مورفولوژي، ساختار كريستالي.
1- مقدمه
نيمه رساناهاي گروه II-IV داراي خواص فتوالكتريك منحصر بـه فـردي بـوده و پتانـسيل خـوبي بـراي اسـتفاده در ابزارهـاياپتوالكترونيك، مواد لومينسنس، ليزرها و نشانهگذاري هاي بيولوژيكي دارند (1) و (2). از جمله اين مواد ميتوان به مواردي چـونZnO و BeO و ZnS و CdS و CdSe و ZnSe اشــاره كــرد (3) و (4). از ايــن بــينCdSe بــه دليــل دارا بــودن خــواصاپتوالكترونيك مناسب، يكي از نيمه رساناهاي مهم در ساخت سلولهاي خورشيدي نانوساختار ميباشد. شكاف انـرژيCdSe دردماي اتاق برابر باev 75/1 مي باشد (1). اين مقدار انرژي در ناحيه فروسرخ قرار دارد و مقدار آن نزديك طول موجهاي نورمرئيو نور قرمز است. به اين دليل اين نيمه هادي نسبت به طول موج هاي ناحيه فروسرخ شفاف است.
به طور كلي تركيبات نيمه هاديهاي خانودهII-IV مواد سمي و خطرناك هستند. به اين جهـت كـادميم سـيلند نيمـه رسـاناييخطرناك براي محيطزيست محسوب ميشود. اين علت باعث مي شود تا استفاده از اين نيمه هادي به عنوان يك تركيبي مناسب در كاربردهاي مختلفي كه در ارتباط با محيط زيست اند محدود شود (5).
براي تهيه نانوساختارهايCdSe روشهاي متعددي وجود دارد. از جمله اين روشها مـي تـوان بـه مـواردي چـون سونوشـيمي،رسوب دهي الكتروشيميايي، سل- ژل، ميكرو و نانو امولسيون، هيدروترمال و سلووترمال اشاره كرد (6) و (7) و (8). امروزه فرايندسلووترمال به يكي از روشهاي قابل اطمينان براي توليد انواع نانو ساختارها تبديل شده است. مهمترين عاملي كـه بـر خـواص
-9139591801

73
نانوساختارهاي كادميم سلنيد اثرگذار مي باشد مورفولوژي و ساختار كريستالي اين مواد ميباشـد . يكـي از مهمتـرين مزيـتهـايفرايند سلووترمال آساني كنترل مورفولوژي و ريزساختار ميباشد. از جمله مهمترين عواملي كه بر اين فرايند موثر هستند موارديچون حلال، دما و زمان، مقدار و نوع آغازگرها مي باشند (8).
براي انجام اين فرايند خواص فيزيك و شيميايي حلال به شدت موثر ميباشد و اغلب حلال هايي مورد استفاده قرار ميگيرند كهخاصيت احيا كنندگي و يا ايجاد كنندگي كمپلكس داشته باشند (9).
به طور كلي حلال هايي كه داراي گروه 2NH- هستند در فرايند ايجاد نانوساختارهاي CdSe با ساختار بلند روي مـوثر هـستند وباعث شكل گيري اين ساختار ميشوند كه در اتانول آمين، اتيلن ديآمين اين اتفاق مي افتد (10)كه البته اين مـسئله اسـتثناهاييهم مانند دي اتيلن آمين دارد كه در آن ساختار ووتزيت كامل مي شود (11).

دماي عمليات در فرايند سلووترمال بر اندازهي ذرات، مورفولوژي و درجه ي كريستالي شدن اثر زيادي دارد. معمولا بـا افـزايش دمـااندازه ي ذرات بزرگ ميشود و از نظر شكل، ذرات نامنظم و گوشهدار مي شوند. درجه تبلور ذرات نيز افزايش مييابد. در دماي پايينساختار ريزتر بوده و با افزايش دما ساختار درشتتر مي شود و زمان نيز اثر مشابه دارد (12) و همچنين افزايش دمـا تـا يـك حـديباعث افزايش طول نانو وايرها مي شود ولي اگر از يك حدي بالاتر برود منجر به رشد جانبي و ضخيمتر شدن سيم ها ميگردد (13).
در اين تحقيق براي توليد نانوكريستالهاي كادميم سلنيد از دو حلال اتانول آمين و اتيلن دي آمين به صورت تركيبي استفاده گرديدو اثر نسبت اين دو حلال بر روي ساختار كريستالي و مورفولوژي كادميم سلنيدهاي به دست آمده مورد مطالعه قرار گرفت.
2- مواد و روش تحقيق
در اين تحقيق كادميم نيترات 4 آبه (Cd(NO3)2.4H2O) با درجه خلوص 99 درصد (Fluka, USA)، سلنيم دي اكسيد با درجه خلوص 5/99 درصد (Aldrich, UK) به ترتيب به عنوان شروع كننده هاي منبع كادميم و سلنيم مورد اسـتفاده قـرار گرفتنـد. از حلالهاي اتانول آمين و اتيلن دي آمين با درجه خلوص 5/99 درصد (Merck, Germany) استفاده گرديد.
در اين آزمايش كادميم استات (به مقدار 252/0 گرم ) و سلنيم دي اكسيد (به مقدار 075/0 گرم ) داخل يـك بـشر ريختـه سـپسيك مقدار مناسب از حلال ها (مطابق جدول 1) را به آن اضافه مي كنيم تا حجم محلول به 32 ميلي ليتر برسد اجازه ميدهـيم كـهمحلول به مدت چند دقيقه (5 الي 10 دقيقه ) هم بخورد سپس محلول را به يك اتوكلاو 45 ميلي ليتري انتقال ميدهيم. اتوكلاو سيل شده و به مدت 18 ساعت در دماي Co180 قرار ميگيرد سپس آن را تا دماي اتاق به طور عـادي سـرد مـي كنـيم. نهايتـامحصول سنتز شده را فيلتر كرده و با آب و اتانول چندين مرتبه شسته و جدا مي كنيم.
جدول 1- نسبت و ميزان حلال ها براي توليد نانوساختارهاي CdSe در دماي 180 درجه سانتي گراد، زمان 18 ساعت.
Ven:Veth مقدار اتانول آمين مقدار اتيلن دي آمين اسم نمونه
0:4 32 ml 0 CdSe 04
1:3 24 ml 8 ml CdSe 13
3:1 8 ml 24 ml CdSe 31
4:0 0 32 ml CdSe 40


دیدگاهتان را بنویسید