Исследование спектрально-кинетических характеристик оптически прозрачных полимерных композиций ПММА:CdS: Ln(111)

Ду, Вэйу Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе исследованы спектрально-кинетические характеристики композиций ПММА:CdS:Tb, ПММА:CdS:Eu:Tb, ПММА:CdS:Eu. Зарегистрированы спектры фотолюминесценции и возбуждения ФЛ композиций при различных длинах волн возбуждения и люминесценции. Все компоненты композиций могут люминесцировать одновременно или избирательно, в соответствии с длинной волны возбуждающего излучения. Определены времена затухания люминесценции лантаноидов в композициях. Рассчитаны координаты цветности исследуемых образцов.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 11
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ………………………………………………………………………… 14
1.1 Синтез композитов на основе полиметилметакрилата, модифицированного сульфидом
кадмия и редкоземельными элементами …………………………………………………………………………… 14
1.2 Люминесцентные свойства композиций легированных Eu, Tb …………………………………….. 15
1.3 Люминесцентные свойства композиций легированных CdS ………………………………………… 20
2 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА …………… 23
2.1 Образцы для исследования и методика синтеза …………………………………………………………… 23
2.2 Принцип работы Спектрофлуориметра Cary Eclipse ……………………………………………………. 25
2.3 Метод импульсной люминесцентной спектрометрии с наносекундным временным
разрешением……………………………………………………………………………………………………………………. 26
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ …………….. 28
3.1 Спектры возбуждения и люминесценции композитов на основе полиметилметакрилата,
модифицированного сульфидом кадмия и редкоземельными элементами …………………………. 28
3.2 Спектрально-кинетические характеристики фотолюминесценции композитов на основе
полиметилметакрилата, модифицированного сульфидом кадмия и редкоземельными
элементами ……………………………………………………………………………………………………………………… 37
3.3 Расчет координат цветности ……………………………………………………………………………………….. 41
4. Фининсовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ….. 45
5. Социальная ответственность ……………………………………………………………………. 70
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………….. 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………….. 87
Приложение А Раздел ВКР на иностранном языке ……………………………………….. 92

В последние годы увеличился интерес ученых к изучению композитных
материалов, легированных полупроводниковыми нанокристаллами квантовыми
точками КТ [1–5]. Это связано с тем, что в наноразмерном состоянии эти
материалы проявляют уникальные люминесцентные и оптические свойства,
которые отличаются от свойств объемного материала. [6]. Полупроводниковые
квантовые точки интенсивно люминесцируют, а спектр излучения зависит от
размера квантовой точки. Обычно размер КТ не превышает 10 нм. Агломераты
КТ могут достигать десятков нанометров и более.
Также интерес ученых прикован к разработке методов синтеза
квантовых точек, а также к изучению свойств материалов на их основе. Одними
из наиболее перспективных являются квантовых точки на основе CdS. Такие
КТ синтезируют в виде порошков и растворов.
Внедрение квантовых точек в полимерные матрицы приводит к
созданию новых материалов для оптоэлектроники. Основная проблема,
возникающая при синтезе оптически прозрачных полимерных композиций из
КТ, содержащих группы AIIBVI, заключается в крайне низкой растворимости
сульфидов металлов и большинства предшественников в мономерах.
Еще одна задача, которую необходимо решить в процессе синтеза
квантовых точек, является сохранение устойчивости КТ и стабильности
оптических характеристик. Одно из решений это внедрение КТ в полимерные
матрицы. Этот способ позволяет зафиксировать пространственное положение
КТ и сформировать необходимую морфологию композиций. Не менее сложная
задача заключается в сохранении оптической прозрачности гетерогенных
композиций. Одним из перспективных способов решения этой задачи является
коллоидный синтез. При его проведении КТ могут быть получены in situ в
среде мономера, который одновременно является предшественником основы
композиций, а также реакционной средой синтеза КТ и их структур и
дисперсионной средой образующегося коллоидного раствора [7-9].
Легирование полупроводниковых КТ лантаноидами приводит к
изменению энергетической диаграммы полупроводниковых структур, также
изменяет их оптические и физико-химические свойства и оказывает влияние на
люминесцентные характеристики полученных материалов. В качестве
легирующих элементов применяют различные материалы в том числе и
лантаноиды, например европий и тербий.
Прогресс движется благодаря созданию новых материалов.
Исследуемые в данной работе композиты на основе полиметилметакрилата,
модифицированного сульфидом кадмия и редкоземельными элементами
нанометрового размера являются новыми и весьма перспективными
материалами для оптики, светотехники и фотоники. В литературе
исследований материалов одновременно легированных как сульфидом кадмия
так и редкоземельными элементами недостаточно. Чаще всего стекла
модифицируют лантаноидами. В нашей работе в качестве матрицы
используется ПММА, а не стекло. В этом есть свои плюсы, например изделию
из полимера проще придать нужную форму, чем изделию из стекла.
Образцы, исследуемые в данной работе были синтезированы
профессором Алтайского государственного университета, д.х.н. Смагиным В. П.
Для измерения спектрально-кинетических характеристик в нашей работе
использовался импульсный оптический спектрометр на базе азотного лазера с λ
= 337,1 нм, а также Спектрофлуориметр Cary Eclipse.
Целью данной работы являлось исследование спектрально-
люминесцентных свойств новых синтезированных материалов ПММА/Cds/Ln и
ПММА/Ln и дать рекомендации относительно области применения данных
материалов.
Задачи исследования:
1. Измерить спектрально-кинетические характеристики композитов
ПММА/Cds/Ln.
2. Исследовать спектральные характеристики стационарной
фотолюминесценции ПММА одновременно легированного сульфидом кадмия
и редкоземельными элементами.
3. Измерить спектры возбуждения композитов ПММА/Cds/Ln.
4. Рассчитать координаты цветности ФЛ композитов ПММА/Cds/Ln.
5. Изучить механизмы возникновения люминесценции в исследуемых
композициях.
6. Дать рекомендации относительно области применения данных
материалов.
Решение этих задач позволит создать технологичные полимерные
композиций с уникальными люминесцентными характеристиками для
различных областей техники и технологий.
1.1 Синтез композитов на основе полиметилметакрилата,
модифицированного сульфидом кадмия и редкоземельными элементами
Металлосодержащие оптические полимеры избирательно поглощают
или пропускают электромагнитное излучение, излучают свет и проводят
электрический ток. Атомы металла в полимере являются частью органических
или неорганических соединений. В полимерной матрице они образуют
межмолекулярные или химические связи с большими молекулами. Большой
интерес вызывают композиции, содержащие неорганические полупроводники,
особенно халькогениды металлов [8-9].
В оптически прозрачной полимерной матрице полупроводники
образуют квантовые точки (КТ). Важной задачей, которая должна быть решена
в процессе синтеза, является поддержание стабильности КТ и стабильности
оптических свойств. Одним из решений является введение КТ в полимерную
матрицу. Этот метод может сделать пространственное положение КТ
неизменным, а также может сформировать необходимую форму композиции [8-
9]. Метод получения квантовых коллоидным синтезом подробно описан в [8-9].
Синтез осуществляется в мономерной среде, блок полимеризации мономеров
композиции затем переводят в стеклообразное состояние. В результате синтеза
сохраняется внутренняя целостность, однородность и высокая прозрачность
композиции. Растворимые соли металлов, особенно ацетаты галогенов,
используются в качестве металлсодержащих предшественников во время
синтеза, а сероводород используется в качестве серосодержащих веществ.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Люминесцентные и температурные характеристики YAG – керамики переменного состава
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Спектрально-кинетические характеристики композиций полиметилметакрилата/ CdS: Ln(111)
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Адресные таблички с автономной подсветкой
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светового ансамбля парка Суворова г. Томска
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка осветительной установки для объектов деревянного зодчества
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Расчет и конструирование светодиодного светильника с заданным светораспределением
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светодиодного облучательного прибора для растениеводства
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)