دراسة الخواص البصرية و التركيبية لكبريتيد الكادميوم كونتم دوت المحضرة بوساطة الطرائق الكيميائية و الخضراء

زينب طالب تركي الحسناوي قسم الكيمياء

الخلاصة
تم تحضير جزيئات كبريتيد الكادميوم كونتم دوت النانوية بنجاح باستخدام تقنية الترسيب الكيميائي. تم استخدام CdCl2 و Na2S كمصدر لأيونات الكادميوم وأيونات الكبريتيد في الوسط المائي ، على التوالي. تمت دراسة تأثير درجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل وقيم الأس الهيدروجيني على عملية نمو جسيمات كبريتيد الكادميوم ، وجدنا أن 30 درجة مئوية و 6 ساعات ودرجة الحموضة pH 11 هي أفضل الظروف لإنتاج جزيئات كبريتيد الكادميوم النانوية. أظهرت الخواص التركيبية أن جزيئات CdS لها شكل كروي تقريبًا وأكد قياس EDX وجود كل من ذرات الكادميوم والكبريت في الجسيمات الجاهزة. تم حساب طاقة فجوة النطاق ~ 2.66 eV ، وهو مرتفع مقارنة بـ 242 eV) جزيئات CdSالضخمه ). أظهر نمط XRD أن لها تركيب بلوري (cubic phase)وأن حجم الجسيمات يقدر بحوالي 3.2 nm باستخدام معادلة شيرير.
كما تم تحضير جزيئات CdS النانويه باستخدام طريقة صديقة للبيئة وقليلة التكلفة. تعتمد هذه الطريقة على استخدام أجزاء من النباتات كعوامل اختزال وعوامل حماية. هنا ، تم تخليق جزيئات CdS النانوية باستخدام مستخلص قشر الأفوكادو ، والذي يحول Cd2+ إلى ذرات Cd ثم يشكل جزيئات CdS النانوية. تمت دراسة تأثير الأس الهيدروجيني وتركيز مستخلص القشر ووقت التفاعل على عملية تكوين الجسيمات النانوية CdS المحضرة. تم فحص الخواص التركيبية للجسيمات النانوية CdS باستخدام تقنيات مجهرية إلكترونية (FE-SEM و TEM) ، ولوحظت غالبية جسيمات CdS ذات اشكال شبه كروية. باستخدام حيود الأشعة السينية ، تم تأكيد التركيب البلوري (FCC) للجسيمات النانوية CdS وتم تقدير حجم الجسيمات من معادلة شيرير بحوالي 2.5 nm.بالاضافة للمحاليل اعلاه تم تحضير محلول بوليمر البولي اثيلين كلايكول (PEG-4000) باذابة اوزان مختلفة من البوليمر (5×10-4, 5×10-3, 1×10-1, and 1.5×10-1)g في 10 Ml من محلول CdS للحصول على مركب CdS NPs:Avoc:PEG وذلك لدراسة تاثير البوليمر على المادة النانوية المحضرة. وذلك عن طريق دراسة الخواص البصرية الخطية للمحاليل المذكورة والتي تشمل اطياف الامتصاص (A)،اطياف الانبعاث (T), الانعكاسية (R), معامل الامتصاص الخطي (α), معامل الخمود (K) ومعامل الانكسار ((n وذلك عن طريق:
اولا:اذابة اوزان مختلفة من كبريتيد الكادميوم النانوية (0.05, 0.1, 0.15, and 0.2 g) في حجم ثابت من محلول البوليمر (10 mL), حيث اتضح تاثير المادة النانوية على طيف البوليمر من خلال زيادة طيف الامتصاص مع ازاحة قمة الامتصاص نحو الاطوال الموجية الكبيرة, ونتيجة لذلك يمكن استخدام المركب في تنقية المياه الملوثة من خلال زيادة امتصاص البوليمر للصبغات العضوية في المياه.
ثانيا: تثبيت حجم محلول كبريتيد الكادميوم النانوية (10 mL) مع اذابة اوزان مختلفة من البوليمر (5×10-4, 5×10-3, 1×10-1, and 1.5×10-1) g, حيث كان هناك تاثير كبير للبوليمر على خواص المادة النانوية من خلال الخواص البصرية وهو ازدياد الامتصاص مع زحف الاطوال الموجية نحو الاطوال القصيرة دلالة على زيادة الخواص النانوية. زيادة فجوة الطاقة للمركبات مع زيادة البوليمر كانت دليل اخر على الحجم النانوي حسب مبدأ الحجز الكيمومي, حيث كانت قيم فجوة الطاقة هي (3.96, 4.40, 4.44)eV لقيم PEG (5×10-4 , 5×10-3, and 1×10-1)g على التوالي. والجدير بالذكرعندما يكون وزن البوليمر الى 1.5×10-1 g فان فجوة الطاقة قد انخفضت الى 3.96 eV اي الحصول على خواص بصرية وتوصيلية افضل عند هذا التركيز.