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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 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
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    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
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 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
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 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)