Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

Yu. M. Andriichuk, O. S. Liavynets, and Yu. B. Khalavka
«Influence of the Synthesis Temperature on the Growth and Optical Properties of the Cadmium Selenide Nanoparticles Synthesized Using the Cadmium Complex with 4-Aminobenzenesulfamide»
0693–0700 (2018)

PACS numbers: 68.37.Lp, 78.40.Fy, 78.55.Et, 81.05.Dz, 81.10.Dn, 81.16.Be, 82.70Dd

В работе исследована возможность использования комплекса кадмия с 4-аминобензолсульфамидом для синтеза наночастиц селенида кадмия, а также изучено влияние температуры синтеза и термообработки на их фотолюминесцентные свойства. Синтез осуществляли смешиванием прекурсоров кадмия и селена без создания инертной атмосферы. Комплекс кадмия с 4-аминобензенсульфамидом был использован одновременно как прекурсор кадмия и стабилизирующий лиганд. Полученные наночастицы исследовались с помощью УФ–видимой спектроскопии, фотолюминесценции (ФЛ) и просвечивающей электронной микроскопии. Спектры поглощения наночастиц CdSe, стабилизированных 4-аминобензолсульфамидом, являются типичными для наночастиц селенида кадмия. Край поглощения находится в диапазоне волн 500–570 нм, что соответствует образованию частиц диаметром 2–3 нм. Максимумы спектров фотолюминесценции всех изученных серий полученных образцов характеризуются батохромным сдвигом в область 500–600 нм относительно края поглощения; ширина полосы на половине высоты максимума — около 100 нм. Из наблюдаемых зависимостей положений максимума ФЛ от времени термообработки для синтезов при различных температурах следует, что при температуре 150?C из-за высокой термоустойчивости и стабильности комплекса кадмия с 4-аминобензосуль¬фамидом, рост зародышей кристаллов происходит настолько медленно, что с соизмеримой скоростью происходит изотермическая перегонка (оствальдовское созревание). Она приводит к уменьшению разброса размеров наночастиц, которое проявляется в сужении полосы ФЛ. При температурах 200–250?C реакционная способность комплекса существенно возрастает, что ускоряет как процесс образования зародышей, так и создаёт благоприятные условия для контролируемого роста наночастиц. Синтез при температурах, близких к границе термической устойчивости комплекса кадмия с 4-аминобензо-сульфамидом, в частности при 280?C, приводит к быстрому формированию большого количества зародышей нано-CdSe и исчерпанию прекурсоров, что останавливает рост на ранних стадиях.

Keywords: chemical synthesis of nanoparticles, semiconductors, cadmium selenide, colloid, growth from solutions, transmission electron microscopy, photoluminescence