Ar varu aktivētu cinka sulfīda materiālu hidrotermālā sintēze

Abstract

Ar varu aktivētu cinka sulfīda materiālu hidrotermālā sintēze. Dile M., zinātniskais vadītājs vadošais pētnieks Dr. phys. Šmits K. un konsultante pētniece M. Sc. Eng. Laganovska K. Maģistra darbs, 60 lapas, 27 attēli, 8 tabulas, 95 literatūras avoti, 5 pielikumi. Latviešu valodā. Darba gaitā tika hidrotermāli sintezēti ar varu aktivēti cinka sulfīda materiāli, izmantojot dažādas izejvielas un virsmaktīvās vielas ar mērķi izpētīt to ietekmi uz cinka sulfīdu materiālu struktūru, morfoloģiju un optiskajām īpašībām. Tika izvērtēta sintezēto materiālu izmantošanas iespējas kā caurspīdīgus luminiscejošus materiālus, kurus būtu iespējams pielietot elektroluminiscejošās ierīcēs, vienmērīgās apgaismes ierīcēs, displejos, ekrānos utt. Reakciju veica heksadeciltrimetilamonija bromīda, nātrija dodecilsulfāta klātbūtnē, kā arī bez virsmaktīvo vielu pievienošanas. Kā cinka prekursorus sintezēm izmantoja cinka hlorīdu un cinka acetāta dihidrātu, savukārt kā sēra prekursorus izmantoja nātrija sulfīda nonahidrātu un tiourīnvielu. Aktivatora jonus reakcijas maisījumā pievienoja vara (II) sulfāta pentahidrāta veidā. Sintezēto paraugu fāžu sastāvu noteica ar pulvera rentgendifraktometriju, bet morfoloģiskās īpašības ar skenējošo elektronu mikroskopiju un dinamiskās gaismas izkliedes metodi. Elementu sastāvu noteica ar enerģijas dispersīvo rentgenstaru spektroskopiju. Optiskās īpašības raksturoja ar fotoluminiscences spektroskopiju. Lai izpētītu nātrija dodecilsulfāta ietekmi uz cinka sulfīda materiālu daļiņu morfoģenēzi un augšanu, paraugu sintēzi atkārtoja mikroviļņu asistētu hidrotermālo sintēzi pie dažādiem reakcijas laikiem. Literatūras apskatā tika apkopota vispārīga informācija par cinka sulfīdu, tā luminiscentajām īpašībām, sintēzes metodēm un to ietekmi uz cinka sulfīda daļiņu morfoģenēzi, augšanu un īpašībām.

Hydrothermal synthesis of copper-doped zinc sulfide materials. Dile M., scientific supervisor leading researcher Dr. phys. Šmits K. and consultant researcher M.Sc.Eng. Laganovska K. Master’s thesis, 60 pages, 27 images, 8 tables, 95 literature references, 5 appendixes. In Latvian. This work involved the hydrothermal synthesis of copper-doped zinc sulfide materials with the aim to investigate the effect of different precursors and surfactants on the structure, morphology and optical properties of zinc sulfide materials. The possibility of using the synthesised materials as transparent luminescent materials in electroluminescent devices, uniform lighting devices, displays, screens, etc. was evaluated. The reaction was carried out in presence of different surfactants such as hexadecyltrimethylammonium bromide, sodium dodecyl sulfate and with out adding any surfactants. Zinc chloride and zinc acetate dihydrate were used as zinc precursors, and sodium sulfide nonahydrate and thiourea were used as sulfur precursors for the synthesis. Dopant was added to the reaction mixture as copper(II) sulfate pentahydrate. The phase composion of all the synthesised samples was studied by X-ray powder diffraction, while morphology and particle size was characterised by scanning electron microscopy and dynamic light scattering method. The elemental content of synthesis products was studied by energy-dispersive X-ray spectroscopy. Optical properties were determined by photoluminescence spectroscopy. To investigate the effect of sodium dodecyl sulfate on the morphogenesis and particle growth of zinc sulfide materials, the synthesis of the samples was repeated by microwave-assisted hydrothermal synthesis method at different reaction times. The literature review summarised general information on zinc sulfide, its luminescent properties, synthesis methods and their influence on morphogenesis, growth and properties of zinc sulfide particles.