برگزاری دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی

| تاریخ ارسال: 1398/2/9 |

دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی

خانم اعظم کریمی دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 16/2/98 از رساله دکتری خود تحت عنوان" مطالعه ویژگی‌های نوری، ساختاری، ریخت‌شناسی ،الکتریکی و کاتالیزگری نوری نانوساختارهای ZnS:Cu/SnS ؛ تهیه شده به روش شیمیایی

" با راهنمایی خانم دکتر سهرابی دفاع خواهدکرد.
استاد راهنمای اول: خانم دکتر بهشته سهرابی
استاد راهنمای دوم: ............................................
هیات داوران:1-آقای دکتر اصغر کاظم زاده 2- آقای دکتر محمدصفی رحمانی فر 3- خانم دکتر آزاده تجردی 4- آقای دکتر سید مجید هاشمیان زاده
این جلسه ساعت 10:30 روزدوشنبه دراتاق 3 دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.

چکیده :
در این رساله لایه‌های نازک ZnS:Cu/SnS با به کاربردن روش لایه نشانی حمام شیمیایی به طور غیرمستقیم روی زیرلایه‌های شیشه‌ای و پلیمری انعطاف‌پذیر (پلی‌استایرن) تهیه شدند. برای این کار ابتدا لایه‌های نازک با کیفیت ZnS با روش ساده و دوستدار محیط زیست حمام شیمیایی روی زیرلایه‌های شیشه و انعطاف‌پذیر نشست داده شدند. سپس لایه‌های نازک ZnS:CuS از طریق غوطه‌ورسازی لایه‌های نازک ZnS در محلول حاوی یون‌های مس تهیه شدند. در ادامه، برای تهیه لایه‌های نازک ZnS:Cu/SnS به روش حمام شیمیایی و بدون استفاده از فرآیند سولفوره کردن در مجاورت گاز سمی S₂H و هم چنین با حذف ماده سمی هیدرازین، لایه‌های نازک ZnS:CuS تهیه شده روی زیرلایه‌های شیشه و انعطاف‌پذیر در محلول حاوی یون‌های²⁺ Sn و^2- S قرار داده شدند. ویژگی‌های نوری، ساختاری، ریخت‌شناسی،کاتالیزگری نوری و الکتریکی لایه‌های نازک ZnS، ZnS:CuS و ZnS:Cu/SnS با استفاده از طیف‌سنجی مرئی₋فرابنفش، طیف‌سنجی رامان، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی₋نشر میدانی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف سنجی فوتولومینسانس و دستگاه اندازه‌گیری جریان- ولتاژ مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به بررسی‌های انجام شده نتیجه گرفته شد که لایه‌هایZnS به دلیل عبور نوری زیاد ( 80%< ) در ناحیه مرئی، شکاف انرژی پهن و بازتابش بسیار کم نور ( 5 %> ) می‌توانند به عنوان لایه‌های بافر و پوشش‌های ضد بازتابش انعطاف‌پذیر در پیل‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر، دستگاه‌های فوتوولتایی و اپتوالکترونیک به کار روند. هم‌چنین لایه‌های انعطاف‌پذیر ZnS خصلت آب‌دوستی و خود‌ تمیزشوندگی دارند. لایه‌ نازک ZnS در معرض نور مرئی فعالیت کاتالیزگری نوری خیلی کمی در تخریب رنگدانه‌های رودامین بی از خود نشان داد. از طرفی پراش پرتو ایکس و رامان وجود دو فاز ZnS مکعبی وCuS هگزاگونال را در لایه‌های ZnS:CuS حاصل تایید کردند. لایه‌های نانوکامپوزیت ZnS:CuS تهیه شده دارای ترکیب‌های شیمیایی _49/0S _03/0 Cu_48/0 Zn و _49/0S _06/0 Cu_45/0 Zn و _47/0S _48/0 Cu_05/0 Zn بودند و به ترتیب عبور نوری 74-57، 70-56 و 47-38 % در محدوده 700 ـ 500 نانومتر و مقاومت سطحی 10³×7/7، 10³×5/5، و 10³×8/3 اهم/سطح مربع داشتند. لایه‌های نازک انعطاف‌پذیر با ترکیب شیمیایی _49/0S _06/0 Cu_45/0 Zn به دلیل شفافیت کم و بیش بالا و مقاومت سطحی پایین قابلیت کاربرد در دستگاه‌های فوتوولتایی و اپتوالکترونیک انعطاف‌پذیر را دارد. هم‌چنین لایه‌های تهیه شده فعالیت کاتالیزگری نوری در معرض نور مرئی از خود نشان داده و با افزایش مقدار مس در آن‌ها اثر کاتالیزگری نوری در تخریب رنکدانه‌های رودامین بی افزایش یافت.
نتیجه تجزیه عنصری پرتو ایکس (EDX) وجود عناصر Zn، Cu، Sn و S را در لایه ZnS:Cu/SnS تشکیل شده تأیید کرد. در الگوی پراش پرتو ایکس ₋گریزینگ دو پیک مشخص در زاویه‌های ^°49/28 و^° 47 که به ترتیب با صفحات (112) و (220) مطابقت دارند به ساختار کسترایت Cu₂ZnSnS₄(CZTS) تتراگونال نسبت داده شدند. الگوی پراش پرتو‌ایکس تأیید کننده تشکیل CZTS بلوری روی زیرلایه انعطاف‌پذیر بود. اندازه نانوبلورهای ذرات CZTS با به کار بردن معادلۀ شرر در حدود 9/24 نانومتر تخمین زده شدند. شکاف انرژی لایه‌ها در حدود 71/1 الکترون ولت به‌دست آمد که نسبت به شکاف انرژی CZTS توده‌ای (60/1-45/1 الکترون ولت) بیش‌تر بود که می‌توان آن را به اثر اندازه نانو‌بلورها نسبت داد. مطالعه ریخت‌شناسی سطح لایه‌ها حاکی از تشکیل لایه‌های متراکم، بدون ترک و خلل و فرج روی زیرلایه انعطاف پذیر بود. در این مورد نتایج حاصل از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی روبشی ₋ نشر میدانی در توافق خوبی با یکدیگر بودند. مقاومت سطحی لایه‌های CZTS در حدود 10³×1/1 اهم‌/ سطح مربع به‌دست آمد و اندازه‌گیری زاویه تماسی لایه‌های جاذب CZTS با قطره آب نشان داد که لایه‌ها خصلت آبدوستی دارند.

دفعات مشاهده: 2553 بار | دفعات چاپ: 497 بار | دفعات ارسال به دیگران: 0 بار | 0 نظر