التشخيص العملي والنظري لخصائص التراكيب النانوية لكبريتيد الزنك

مناهل علي حريجه علي قسم الكيمياء

الخلاصة

تم تحضير جزيئات كبريتيد الزنك بنجاح باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي, تم التحكم بعملية نمو الجسيمات النانوية من خلال دراسه الظروف المثلى لنمو كبريتيد الزنك, مثل تراكيز مواد البدء, وقت التفاعل, درجه حرارة التفاعل ودرجة الحموضه لكل من الحالتين بوجود وغياب البوليمر بولي اثيلين كلايكول. تم التأكد من تكوين الجسيمات النانويه بوجود البوليمر وغيابه باستخدام عدة تقنيات وفحوصات منها الفحص بواسطه المجهر الالكتروني الماسح و المجهر الالكتروني النافذ وتحويل فورييه للاشعه تحت الحمراء واستخدام حيود الاشعه السينيه كذلك تم استخدام الطيف المرئي للاشعه فوق البنفسجيه لتقدير طاقه فجوة النطاق لكل من جسيمات كبريتيد الزنك المغطاة وغير المغطاة بالبوليمر واتضحت انها بحدود 4.2 فولط و4.5 فولط على التوالي . مما يشير إلى أن تأثير الحبس الكمي الذي يُعتقد أنه يظهر عندما يصبح حجم الجسيم أصغر. تمت أيضًا دراسة الخواص البصرية للمواد النانوية المحضرة المغطاة بالبوليمر وغير المغطاة، ثم تم ربط نتائج الجزء العملي مع الجزيء النظري باستخدام برامج
GaussianView 6.0 Gaussian 09W Chem Draw professional 15.0
تم تحسين هياكل الهندسة الجزيئية بدقة لتتوافق مع عتبات طاقة التقارب المنخفضة لمجموعة Zn3S3 قبل وبعد إضافة البولي إيثيلين جلايكول (PEG4000) تم استخدام حسابات نظرية الكثافة الوظيفية DFT/ B3LYP مع مجموعة أساس (d,p)G113- 6لدراسة الخصائص الهيكلية والإلكترونية لمركب Zn3S3-PEG4000.تم تحليل ترددات الأوضاع الاهتزازية الكاملة بشكل منهجي على أساس توزيع الطاقة الكامنة. تم تقييم اتفاق أطياف FTIR للجزيئات ذات العناوين بين النتائج التجريبية والنظرية للقمم النشطة للمجموعات الوظيفية O-H وC-H وC=O وC-O-C وZn-S. تم حساب المدارات الجزيئية الحدودية العالية المشغولة والمنخفضة غير المشغولة (HOMO&(LUMO) ورسمها للحصول على فجوة الطاقة (E𝒈) الناتجة عن الفرق بين تلك المدارات. تم الحصول على المؤشر الواعد عند زيادة E𝒈 من (4.031 إلى 4.459) eV بعد إضافة PEG4000، مما يشير إلى تأثير البوليمر على سطح ZnS كعامل تغطية. بالإضافة إلى ذلك، الميزات الإلكترونية للهياكل المذكورة مثل: جهد التأين (IP)، مستوى طاقة فيرمي(Ef)، الألفة الإلكترونية (EA)، فجوة الطاقة (𝑬𝒈)، الجهد الكيميائي (𝑪𝒑)، السالبية الكهربية (χ)، الصلابة العالمية (η) والنعومة الكيميائية (S) والكهربية (𝛚) والألفة النووية (ε) بالإضافة إلى السطح المتساوي الكهروستاتيكي الجزيئي والمخطط الكنتوري لـ وZn3S3_PEG4000