Вплив хімічного складу і температури електроліту на розмір та структуру нанокристалів сульфіду кадмію, отриманих електролітичним методом

Автори Н.Б. Данілевська1 , М.В. Мороз2,3, Б.Д. Нечипорук1 , С.Г. Гаєвська4, М.Ю. Новоселецький1 , М.В. Прохоренко5, Н.П. Ярема5, В.О. Юхимчук6, Фісеха Тесфайє7, О.В. Решетняк3
Приналежність

1Рівненський державний гуманітарний університет, вул. Пластова, 31, 33000 Рівне, Україна

2Національний університет водного господарства і природокористування, вул. Соборна, 11, 33000 Рівне, Україна

3Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005 Львів, Україна

4Рівненський науково-дослідний експертно-криміналістичний центр, вул. Гагаріна, 31, 33003 Рівне, Україна

5Національний університет “Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, 79013 Львів, Україна

6Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України, пр. Науки, 41, 03028 Київ, Україна

7Університет Академія Або, вул. Пііспанкату, 8, 20500 Турку, Фінляндія

Е-mail m.v.moroz@nuwm.edu.ua
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 4
Дати Одержано 27 квітня 2020; у відредагованій формі 15 серпня 2020; опубліковано online 25 серпня 2020
Посилання Н.Б. Данілевська, М.В. Мороз, Б.Д. Нечипорук, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 4, 04035 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(4).04035
PACS Number(s) 61.46.Df, 61.82.Fk, 61.05.C, 33.20.Fb
Ключові слова Сульфід кадмію (10) , Рентгеноструктурні дослідження (4) , Розміри наночастинок (2) , Комбінаційне розсіювання світла (5) .
Анотація

Нанокристали сульфіду кадмію (CdS) отримано електролітичним методом в скляному електролізері з кадмієвими електродами. В якості електроліту використано розчини Na2S2O3, Na2SO3 та Na2S в дистильованій воді. При електролізі температура електроліту становила Т = 292 К або 371 К, час синтезу t = 2-3 год, напруга між електродами U ~ 10 В, а густина струму j = 7.010 – 3 А/см2. Встановлено, що хімічний склад отриманих фаз залежить від електроліту та температури синтезу. Сульфід кадмію, як однофазний продукт реакції, отримано з розчинів Na2S2O3 та Na2S при Т = 371 К. При використанні інших електролітів та температур окрім сульфіду кадмію отримано додаткові фази CdCO3 та Cd. Розмір синтезованих наночастинок, їхню кристалічну структуру визначено за даними рентгенівського дифракційного аналізу з використанням формул Дебая-Шеррера і Вільямсона-Холла. При пониженні температури розчину Na2S2O3 від Т = 371 К до Т  292 К розміри синтезованих наночастинок CdS зменшуються. Для кубічної та гексагональної модифікацій нанокристалів CdS розраховано значення механічних напружень. Досліджено спектри комбінаційного розсіювання світла нанокристалів сульфіду кадмію, отриманих з розчину Na2S2O3. Встановлено наявність смуг розсіювання з частотним положенням   302 см – 1, 603 см – 1 та 900 см – 1, інтенсивність котрих монотонно зменшується. Детально проаналізовано отримані експериментальні результати та опубліковані літературні дані. Встановлено, що фазовий перехід сфалерит-вюрцит відбувається при відпалі нанокристалів CdS при Т = 773 К. Результатом фазового переходу є збільшення розмірів та зменшення механічних напружень нанокристалів сульфіду кадмію.

Перелік посилань