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!

    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 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)