TY - JOUR

T1 - КИНЕТИКО-ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ PBS И AG2S

AU - Поздин, Андрей Владимирович

AU - Смольников, Максим Игоревич

AU - Лысанова, Мария Александровна

AU - Марков, Вячеслав Филиппович

AU - Маскаева, Лариса Николаевна

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Сульфид свинца - один из наиболее перспективных материалов для создания на его основе детекторов ИК излучения, сенсоров на токсичные соединения, лазеров, биодатчиков и преобразователей солнечной энергии. Расширить диапазон электрофизических и сенсорных свойств сульфидных материалов позволяет либо формирование твердых растворов Ag x Pb1-x S, либо легирование PbS ионами серебра. Среди существующих физических и химических способов получения полупроводниковых слоев PbS значительную перспективу имеет гидрохимическое осаждение, которое исключает необходимость нагрева до высоких температур и использование сложного дорогостоящего оборудования для создания глубокого вакуума. Еще одним важным преимуществом химического осаждения пленок сульфидов свинца и серебра служит возможность предварительного определения концентраций основных компонентов реакционной смеси, используя основные термодинамические характеристики компонентов реакционной смеси. В частности, анализом ионных равновесий в системе «Pb(СН3СОО)2 - AgNO3 - Na3C6H5O7 - NH4OH - N2H4CS» установлено, что при оптимальных условиях гидролитического разложения тиомочевины (pH = 12) преобладающими являются комплексы Pb(OH)C6H5O72-, Ag(N2H4CS)2+ и Ag(N2H4CS)2+. Графически определены концентрационные области образования сульфидов свинца и серебра при варьировании величины рН, концентрации лигандов и халькогенизатора. Кинетические исследования процессов превращения солей свинца и серебра в сульфиды при варьировании температуры процесса от 303 до 343 K выявили, что эффективные константы скорости образования твердой фазы PbS в 1.5 раз меньше чем Ag2S. Гидрохимическим осаждением на предметном стекле синтезированы тонкие пленки PbS и PbS, легированные серебром, с хорошей адгезией к подложке. Введение в реакционную смесь AgNO3 приводит к увеличению количества кристаллитов размером 0.2-1.0 мкм с ~70 до 85% при сохранении тетраэдрической форм. Энергодисперсионным анализом установлено, что как в пленке PbS, так и в PbS(Ag) обнаружен избыток металла по сравнению с халькогеном, во втором случае при содержании 0.1% серебра. Синтезированные пленки имеют n -тип проводимости, установленный по знаку термоэдс.

AB - Сульфид свинца - один из наиболее перспективных материалов для создания на его основе детекторов ИК излучения, сенсоров на токсичные соединения, лазеров, биодатчиков и преобразователей солнечной энергии. Расширить диапазон электрофизических и сенсорных свойств сульфидных материалов позволяет либо формирование твердых растворов Ag x Pb1-x S, либо легирование PbS ионами серебра. Среди существующих физических и химических способов получения полупроводниковых слоев PbS значительную перспективу имеет гидрохимическое осаждение, которое исключает необходимость нагрева до высоких температур и использование сложного дорогостоящего оборудования для создания глубокого вакуума. Еще одним важным преимуществом химического осаждения пленок сульфидов свинца и серебра служит возможность предварительного определения концентраций основных компонентов реакционной смеси, используя основные термодинамические характеристики компонентов реакционной смеси. В частности, анализом ионных равновесий в системе «Pb(СН3СОО)2 - AgNO3 - Na3C6H5O7 - NH4OH - N2H4CS» установлено, что при оптимальных условиях гидролитического разложения тиомочевины (pH = 12) преобладающими являются комплексы Pb(OH)C6H5O72-, Ag(N2H4CS)2+ и Ag(N2H4CS)2+. Графически определены концентрационные области образования сульфидов свинца и серебра при варьировании величины рН, концентрации лигандов и халькогенизатора. Кинетические исследования процессов превращения солей свинца и серебра в сульфиды при варьировании температуры процесса от 303 до 343 K выявили, что эффективные константы скорости образования твердой фазы PbS в 1.5 раз меньше чем Ag2S. Гидрохимическим осаждением на предметном стекле синтезированы тонкие пленки PbS и PbS, легированные серебром, с хорошей адгезией к подложке. Введение в реакционную смесь AgNO3 приводит к увеличению количества кристаллитов размером 0.2-1.0 мкм с ~70 до 85% при сохранении тетраэдрической форм. Энергодисперсионным анализом установлено, что как в пленке PbS, так и в PbS(Ag) обнаружен избыток металла по сравнению с халькогеном, во втором случае при содержании 0.1% серебра. Синтезированные пленки имеют n -тип проводимости, установленный по знаку термоэдс.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49427565

U2 - 10.37952/ROI-jbc-01/22-71-8-41

DO - 10.37952/ROI-jbc-01/22-71-8-41

M3 - Статья

VL - 71

SP - 41

EP - 50

JO - Бутлеровские сообщения

JF - Бутлеровские сообщения

SN - 2074-0212

IS - 8

ER -