بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، کامپوزیتهاي پلیمري– نیمهرساناي CdS-PVA به کمک روش واکنش جذب سطحی و یونی پیدرپی تهیه شدهاند و خواص ساختاري آنها با استفاده از روش پراش پرتو ایکس - - XRD و همچنین خواص جذب اپتیکی به کمک طیفنگاري مرئی فرابنفش انجام شده است. نتایج بررسیهاي XRD نشان می دهد که زیرلایهي پلیمري به شکل بلوري تشکیل شده و ساختارهاي نیمهرساناي CdS در داخل ماتریس پلیمري به شکل بلوري جزیی در ابعاد نانومتري شکل گرفتهاند که این نوع شکلگیري وابسته به تکنولوژي تهیه است. همچنین بررسیهاي اپتیکی نیز شکلگیري لبهي جذب را نزدیک500nm نشان میدهد که مربوط به نیمهرساناي سولفیدکادمیم است.
مقدمه
روش واکنش جذب سطحی ویونی پیدرپی براي تهیه فیلمس هاي نازك و نانوکامپوزیتهاي پلیمريسنیمهرسانا نسبت به روشس هاي دیگر ساده ، جذاب و کم هزینه است و زمان کمی لازم دارد . فایدهي اصلی آن کنترل آسان روي سرعت رشد به واسطهيPACS No. 81پارامترهاي گوناگون آن زمان، تعداد غوطهور کردن، غلظت محلول، دما و دژ استبل,ذمحفیلمهاي ح2ه معمولا با استفاده از روشهاي مختلف شیمیایی شامل الکترولایهنشانیبصم، لایهنشانی حمام شیمیاییبز,خم، اسپري پیرولیزيبخم و چاپ سطحی ب،م تهیه میشوند.خواص سطح پلیمرها از دیدگاه اهل فن و علم از اهمیت ویژهاي برخوردار است. از اینرو خواص سطح پلیمرها موضوع بسیاري از مقالات بوده است. خواص پلیمرها نقش عمدهاي در کاربرد آنها در زمینههاي گوناگون از قبیل چسبندگی، پوششدهی، ترکیبی، خوردگی و ... بازي میکنند.
بنابرین بهبود سطح و خواص آندرها بسیاري از پژوهشها بعد از معرفی پلیمرها از اهمیت ویژهاي برخوردار شد.بنم فنانوساختارهاي سولفید کادمیم بهعنوان یکترینیاز مهمنیمه رساناهاي گروه م9ومم ، از خواص منحصربهفردي برخوردار هستند که این خواص ناشی از اندازه کوچک و نسبت سطح به حجم زیاد است. یکی از مهم ترین خواص نانوذرات نیمه رسانا که ارتباط مستقیم با رفتار کوانتمی آنها دارد، خاصیت اپتیکی آنها است.ژهب ف اخیرا لایههاي نازك سولفیدکادمیم، به علت داشتن گاف انرژي بزرگ - درحدود ف9س کللک - ، به عنوان لایه پنجره در سلولهاي خورشیدي ناهمگن بسیار مورد توجه قرار گرفته استفژقزب. ف این پژوهش گزارشی از نحوهي تهیهي کامپوزیتهاي پلیمري-نیمهرساناي سولفیدکادمیم است که در آن برخی خواص ساختاري و اپتیکی نمونههاي تهیه شده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته شدهاند.
روش آزمایشگاهی :
روي زیرلایههایی از جنس شیشه - لاممحلولآزمایشگاهی - ز% پلی وینیل الکل جAببض نشانده شده است به این صورت که ططص محلول ز درصد Aبب روي هر لام ریخته شده، روي یک سطح صاف قرار داده تا در دماي اتاق خشک شود بعداز خشک شدن از آنها به عنوان زیرلایههاي اصلی براي درست کردن لایههاي نازك ح2ه به روش واکنش جذبیونیسطحی و پیدرپی استفاده شده است .در این روش از ديمتیلفرمامید جًقخض به عنوان حلال و از کادمیماستات با غلظت لحت مولار به عنوان منبع کاتیون و از سولفیدسدیم جحلهشض با غلظت لحت مولار به عنوان منبع آنیون استفاده شده است، البته باید توجه داشت که به خاطر ساختار شیمیایی ًقخ ترکیب حلهش در آن قابل حل نیست. براي حل این مشکل ابتدا حلهش با نسبت مشخص در آب و سپس در ًقخ حل شده است. دلیل استفاده از ًقخ نیز نامحلول بودن زیرلایه پلیمري در آن بوده است.
کامپوزیتهاي سولفیدکادمیم به روش واکنش جذب سطحی و یونی پیدرپی با توجه به چیدمان نشان داده شده در شکلذ تهیه شدهاند. ابتدا زیرلایهها را به مدت تص ثانیه درمحلول کادمیماستات با غلظت لحت مولار غوطهور کرده تا یونهاي یی2ه بر روي زیرلایهها جذب سطحی قرار گیرند سپس در سه ظرف دیگر حاوي ًقخ به مدت تل ثانیه شستشو داده و بعد از آن به مدت تص ثانیه در محلول حلهش با غلظت لحت مولار غوطهور کردهتا یونها سسح با یی2ه واکنش داده و سولفیدکادمیم وتشکیل شود دوباره در ص ظرف دیگر که حاوي ًقخ است شستشو داده شدهاند. جاین نکته قابل ذکر است که شستشوها به خاطر از بین رفتن یونهاي اضافی است. - در اینصورت یک سیکلانجامکامل داده شده است. در این پژوهش ساخت هر نمونهسیکلدر ز انجام شده است.
بعد از انجام روش واکنش جذب سطحی و یونی پیدرپی و تولید کامپوزیتهاي ح2ه روي لامهاي حاوي Aبب، نمونهها تحت دماي تتل درجه سانتیگرادکلوین - ص،خ - به مدتدقیقهتص بازپخت شدند.
در نهایت نمونه¬هاي تهیه شده براي بررسخواصیبرخی ساختاري و اپتیکی تحت آنالیزهاي خلگ و کطبسبس قرار گرفتند.بررسی طیفها و الگوهاي گرفته شده از طیفسنجی UV-Vis و پراش پرتو XRDطیفهاي لایههاي بازپخت شده و بازپخت نشده در ناحیه کطبسبس توسط دستگاه طیف سنج مریی-فرابنفش با مدل أ2zهعطلاح ,هب تزخذسهس بهدست آمده و نمودار طیف جذب بر حسب طول موج در شکل ص براي نمونهها نشان داده شده است. در طیفهاي ثبت شده براي نمونهها، لبهي جذب در محدودهي طول موجی عغتتز اتفاق میافتد که این مطابق با گاف نواري سولفیدکادمیمبکلخحل در دماي اتاق است ]ذذ. [
Aبب در دماهاي کمتر از تن درجهسانتیگراد بیشکل است و در دماهاي بیشتر از تن درجهسانتیگراد تبدیل به بلور میشود. با توجه به نمودار ت یک پیک در آن مشاهده میکنیم که نشاندهندهس ي یک ماده تکبلور است، همچنین نمودار دو نمونهي بازپخت شده و بازپخت نشده بر هم منطبق شدهاند که این نیز نشان میدهد افزایش دماي بیشتر از تن درجهسانتیگراد تاثیري بر ساختار Aبب نداشته و فقط تغییر رنگ جزیی در آن مشاهده شده است. با مقایسهي دو نمودار ه و ت درمییابیم که شدت در نمودار ه که حاوي ح2ه نشانده شده روي Aبب در دو حالت بازپخت شده و بازپخت نشده است نسبت به نمودار ت که حاوي پلیمر Aبب به تنهایی است کمتر شده است. پس میتوان نتیجه گرفت نشاندن سولفیدکادمیم با مولکولهاي نسبتا بزرگ دریک ماتریس ساختارپلیمري بامنظم باعث درهمریختن نظم ساختار میشود.
