بررسی و سنتز نانوساختارهای cuinse2 به روش سالوترمال

مواد نانوساختار دارای پتانسیل بالایی برای کاربرد در وسایل مکانیکی و نوری می باشند. ساختار نانو دارای شکل های مختلفی مانند کره، صفحه، میله، سیم و لوله و... می باشند که این اشکال می توانند بر روی خواص پایه ای مواد، اثر بگذارند. ترکیب cuinse2 ماده مهمی می باشد که در سلول های فتوولتاییک، باتری های خورشیدی و دیودهای منتشر کننده نور مورد استفاده قرار می گیرند. تا کنون برای سنتز نانوساختارهای cuinse2 روش های مختلفی ارایه شده است. در این تحقیق نانوساختار cuinse2 به روش سالوترمال تهیه گردید. به این منظور ابتدا پودر سلنیوم با وزن مشخص با حلال های غیر آبی مختلف واکنش داده که این را می توان از تغییر رنگ حلال متوجه شد. سپس مخلوط استوکیومتری از کلرید ایندیم و کلرید مس در محفظه تحت فشار اتوکلاو وارد شده و با محلول مورد نظر در دما و زمان های مورد نظر در آون نگه داشته شد و بعد از سپری شدن زمان های مورد نظر محصولات بدست آمده تا دمای ?25 به صورت طبیعی سرد شدند. سپس رسوبات بدست آمده جدا شده و بعد از شستشو و خشک کردن، نانو پودر خالص cuinse2 بدست آمد. بر روی نانوپودر سنتز شده آزمون هایbet , xrd ,uv ,sem ,edx ,tem انجام گرفت. در این پروژه اثر پارامتر های مختلف از جمله دما، زمان، غلظت ماده اولیه سلنیوم و حلال بر روی مورفولوژی ذرات مورد بررسی قرار گرفت. با کاهش دما از ?210 به ?150 به جای نانومیله، نانوذرات کروی و نانو ورقه ها بدست آمد. همچنین بررسی رفتار نانوذرات cuinse2 در زمان و دماهای مختلف نشان داد که نانو ساختار cuinse2 با مورفولوژی های مختلف را می توان با کنترل دقیق عوامل موثر بر فرایند بدست آورد. در دمای ?210 ومدت زمان h 12 نانوذرات cuinse2 با مورفولوژی نانو میله سنتز شد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه های سنتز شده نشان داد که نانو ساختارهای سنتز شده باتوجه به شرایط مختلف آزمایش ها دارای مورفولوژی میله، صفحه و کره می باشند. در پایان این پژوهش نتیجه گیری شد که روش سالوترمال چون در دمای پایین انجام می شود و از پیش ماده های سمی یا ارگانومتالیک استفاده نمی کند روشی بسیار مناسب برای سنتز نانوذرات cuinse2 می باشد. همچنین در این پژوهش خواص مقاومتی و خواص اپتیکی نمونه ها بررسی شد. در انتها از نتایج خواص اپتیکی مشخص می شود که با کاهش اندازه ذرات لبه جذب به سمت طول موج های بلند جابجا می شود و این نشان دهنده شیفت به سمت آبی حاصل شده توسط نانوذرات می باشد که این پدیده به اثر محدودیت کوانتومی نسبت داده می شود.