Структурные особенности пленок нанокомпозитов поли-n-ксилилен – сульфид кадмия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами рентгеновской дифракции и ИК-спектроскопии исследована структура и химический состав нанокомпозитных пленок на основе поли-n-ксилилена, содержащих в качестве наполнителя сульфид кадмия (CdS). Пленки были синтезированы методом полимеризации из газовой фазы на поверхности при совместном осаждении паров мономера п-ксилилена и CdS, имели толщину ~0.2 и ~1.5 мкм и содержали от 5 до 90 об. % CdS. Показано, что структура полимерной матрицы и наполнителя в таких пленках может существенно изменяться в зависимости от их толщины и содержания наполнителя. Выявлены различия в химических составах пленок толщиной ~0.2 и ~1.5 мкм, вызванные их частичным окислением при контакте с воздухом после синтеза. Обсуждается возможное влияние гидроксильных групп на формирование кристаллических структур CdS в пленках. Для пленок толщиной ~0.2 мкм установлена корреляция структурных превращений при изменении содержания CdS с полученными ранее зависимостями темновой проводимости и фотопроводимости.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. П. Иванова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga@deom.chph.ras.ru
Россия, 119334, Москва

А. В. Кривандин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: olga@deom.chph.ras.ru
Россия, 119334, Москва

А. А. Пирязев

Институт проблем химической физики РАН

Email: olga@deom.chph.ras.ru
Россия, 142334, Черноголовка

С. А. Завьялов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: olga@deom.chph.ras.ru
Россия, 123182, Москва

Список литературы

  1. Трахтенберг Л.И., Герасимов Г.Н., Григорьев Е.И. // Журн. физ. химии. 1999. Т. 73. № 2. C. 264.
  2. Григорьев Е.И., Завьялов С.А., Чвалун С.Н. // Российские нанотехнологии. 2006. Т. 1. № 1–2. С. 58.
  3. Гусев А.В., Маилян К.А., Пебалк А.В., Рыжиков И.А., Чвалун С.Н. // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 7. C. 875.
  4. Синтез, строение и свойства металл/полупроводник содержащих наноструктурированных композитов // Ред. Трахтенберг Л.И., Мельников М.Я. М.: Техносфера, 2016. С. 175.
  5. Wang Y., Herron N. // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. № 11. P. 7253.
  6. Wang Y., Herron N. // J. Phys. Chem. 1991. V. 95. P. 525.
  7. Ремпель А.А. // Изв. Акад. наук. Сер. хим. 2013. Т. 4. С. 857.
  8. Ворох А.С., Ремпель А.А. // ДАН. 2007. Т. 413. № 6. C. 743.
  9. Ворох А.С., Кожевникова Н.С., Ремпель А.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2008. Т. 72. № 10. С. 1472.
  10. Кожевникова Н.С., Ворох А.С., Урицкая А.А. // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 3. C. 225.
  11. Junkermeier C.E., Lewis J.P., Bryant G.W. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. № 12. P. 125323.
  12. Иванова О.П., Криничная Е.П., Завьялов С.А., Журавлева Т.С. // Российские нанотехнологии. 2017. Т. 12. № 11–12. С. 46.
  13. Иванова О.П., Кривандин А.В., Криничная Е.П., Пирязев А.А., Завьялов С.А., Журавлева Т.С. // Российские нанотехнологии 2020. Т. 15. № 6. С. 787.
  14. Иванова О.П., Кривандин А.В., Завьялов С.А., Журавлева Т.С. // Изв. Акад. наук. Сер. хим. 2021. № 9. С. 1699.
  15. Иванова О.П., Криничная Е.П., Морозов П.В., Завьялов С.А., Журавлева Т.С. // Российские нанотехнологии. 2019. Т. 14. № 1–2. С. 10.
  16. Завьялов С.А., Григорьев Е.И., Пивкина А.Н. // Журн. физической химии. 2006. Т. 80. № 3. С. 560.
  17. Завьялов С.А., Схоунман Й., Пивкина А.Н., Гайнутдинов Р.В. // Химическая физика. 2007. Т. 26. № 4. С. 81.
  18. Мисуркин И.А., Титов С.В., Журавлева Т.С. и др. // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 3. С. 534.
  19. Журавлева Т.С., Иванова О.П., Криничная Е.П. и др. // Хим. физика. 2011. Т. 30. № 8. C. 75.
  20. Krivandin A.V., Solov’eva A.B., Glagolev N.N., Shatalova O.V., Kotova S.L. // Polymer. 2003. V. 44. P. 5789.
  21. Holder C.F., Schaak R.E. // ACS Nano. 2019. V. 13. P. 7359.
  22. Gazicki M., Surendran G., James W., Yasuda H. // J. Polym. Sci. A. 1986. V. 24. P. 215.
  23. Streltsov D.R., Mailyan K.A., Gusev A.V. et al. // Appl. Phys. A. 2013. V. 110. P. 413.
  24. Streltsov D.R., Mailyan K.A., Gusev A.V et al. // Polymer. 2015. V. 71. P. 60.
  25. Князева А.А., Озерин С.А., Григорьев Е.И., Чвалун С.Н., Завьялов С.А., Кардаш И.Е. // Высокомолек. соединения. Сер. Б. 2005. Т. 47. № 7. C. 1225.
  26. Kuznetsova Yu.V., Rempel A.A., Meyer M., Pipich V., Gerth S., Magerl A. // J. Cryst. Growth. 2016. V. 447. P. 13.
  27. Penn R.L., Banfield J.F. // Science. 1998. V. 281. № 5379. P. 969.
  28. Lee E.J.H., Ribeiro C., Longo E., Leite E. R. // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. № 44. P. 20842.
  29. Zhang. J., Huang F., Lin Z. // Nanoscale. 2010. V. 2. № 1. P. 18.
  30. Чмутин И.А., Летягин С.В., Шевченко В.Г., Пономаренко А.Т. // Высокомолек. соединения. 1994. Т. 36. № 4. С. 699.
  31. Кожевникова Н.С., Демин А.М., Краснов В.П., Ремпель А.А. // ДАН. 2013. Т. 452. № 1. С. 47.
  32. Ремпель А.А., Валеева А.А. // Изв. Акад. наук. Сер. хим. 2019. № 12. С. 2163.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы пленок CdS: со структурой типа вюрцита (1); рентгеноаморфной (2); с СПУ-структурой (3). Экспериментальная интенсивность 2 увеличена в три раза. Дифрактограммы 1, 2 смещены вверх по оси ординат.

Скачать (84KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограммы пленок ППК: аморфно-кристаллической (1); рентгеноаморфной (2). Дифрактограмма 1 смещена вверх по оси ординат.

Скачать (75KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограммы пленок нанокомпозитов ППК–CdS толщиной ~1.5 мкм, полученные на синхротронном дифрактометре (слева) и на лабораторном дифрактометре с координатным детектором (справа), содержание наполнителя CdS: a – 5; б – 10; в – 20; г – 30; д – 40; е – 50; ж – 60; з – 70; и – 80; к – 90 об. %.

Скачать (434KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дифрактограммы пленок нанокомпозитов ППК–CdS толщиной ~0.2 мкм, полученные на лабораторном дифрактометре с координатным детектором (a–г) и фотометодом с помощью рентгеновской камеры с точечной коллимацией рентгеновского пучка (д), содержание наполнителя CdS: a – 8; б – 10.5; в – 11; г – 13.5; д – 10.5 об. %.

Скачать (304KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-спектры пленок нанокомпозитов ППК–CdS толщиной ~1.5 мкм с концентрацией наполнителя CdS: 1 − 0; 2 − 5; 3 − 10; 4 − 30; 5 − 50; 6 − 60; 7 – 70 об. %.

Скачать (134KB)
Метаданные
7. Рис. 6. ИК-спектры пленок нанокомпозитов ППК–CdS толщиной ~0.2 мкм с концентрацией наполнителя CdS: 1 − 0; 2 − 8; 3 − 10; 4 − 10.5%.

Скачать (137KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024