الضوئية مؤكسد نمو إيريديوم أكسيد النانوية على سيلينيد الكادميوم @ أقراص مدمجة نانواعواد

الهدف العام من هذا الإجراء هو زراعة بلورات نانوية من أكسيد الإيريديوم على ركيزة أشباه الموصلات عن طريق الأكسدة الكيميائية الضوئية. تعمل الأكسدة الكيميائية الضوئية كأداة اصطناعية على توسيع الطرق التي يمكن للكيميائيين من خلالها إنشاء مواد هجينة جديدة. يمكنهم تحفيز الإنتاج الضوئي إلى حدود غير مستكشفة.

يعالج عملنا كعب أخيل كبريتيد الكادميوم ، المعروف بأنه نشط للغاية لإنتاج الهيدروجين ، ولكنه يعوقه عدم الاستقرار الكيميائي الضوئي. يمكن أيضا استغلال الأكسدة الكيميائية الضوئية ، عند تطبيقها على مواد نانوية ذات ناقلات شحنة موضعية ، من نمط حركي لتفاعلات الأكسدة والاختزال عن طريق الفحص البسيط للمنتجات. للبدء ، قم أولا بتصنيع قضبان سيلينيد كبريتيد الكادميوم والكادميوم ، ثم قم بتعليقها في محلول التولوين المشار إليه في بروتوكول النص.

انقل حوالي نصف المحلول إلى أنبوب طرد مركزي ، وأضف ما يصل إلى نصف حجم الميثانول لترسيب القضبان. الطرد المركزي الأنبوب عند 3 ، 400 Gs لمدة خمس دقائق ، وصب المادة الطافية. احتفظ بالحبيبات لاستخدامها لاحقا.

بعد ذلك ، أضف 250 ملليغرام من حمض ميركابتونديكانويك و 400 ملليغرام من هيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم إلى 10 ملليلتر من الميثانول في أنبوب الطرد المركزي. دوامة حتى تذوب جميع المواد الصلبة. أضف خليط الميثانول إلى حبيبات قضيب كبريتيد الكادميوم وسيلينيد الكادميوم ، ورج الأنبوب يدويا لإذابته تماما.

اترك المحلول لمدة ساعة واحدة على الأقل. بعد ساعة واحدة ، قسم المحلول إلى أنبوبين للطرد المركزي ، وأضف 20 مل من التولوين إلى كل أنبوب. الطرد المركزي الأنابيب عند 7 ، 700 Gs لمدة 15 دقيقة.

صب المادة الطافية الشفافة بعناية ، واقلب أنابيب الطرد المركزي لتجفيف العينات. أضف خمسة ملليلتر من الماء فائق النقاء إلى الكريات ، ثم قم بتخزين القضبان في قوارير ملفوفة بورق الألمنيوم. للبدء ، قم بعمل محاليل من سلائف الإيريديوم ونترات الصوديوم وبيرسلفات الصوديوم وهيدروكسيد الصوديوم كما هو موضح في بروتوكول النص.

أضف 0.50 مل من محلول النترات إلى 0.20 مل من سلائف الإيريديوم في كوفيت قياسي من البوليسترين مزود بقضيب تحريك الطيفي. بعد ذلك ، أضف 0.30 مل من قضبان البذور في الماء ، متبوعا ب 0.50 مل من محلول البرسلفات ، و 0.50 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم. ضعي الكوفيت في حامل وحركي المحلول.

ثم قم بإضاءة العينة عند 450 نانومتر و 100 مللي واط لمدة تصل إلى أربع ساعات. يجب أن يتحول المحلول إلى اللون الأخضر ، ثم الأزرق. بعد وقت الحضانة المطلوب ، انقل المحلول إلى أنبوب ، وجهاز طرد مركزي لمدة 10 دقائق عند 7 ، 700 Gs. صب المادة الطافية بعناية واحتفظ بالحبيبات.

تفريق عن طريق صوتنة في مذيب الميثانول القطبي لمزيد من الاستخدام. يتغير المظهر المرئي لقضبان سيلينيد كبريتيد الكادميوم والكادميوم عند تغطيتها بأكسيد الإيريديوم باستخدام التشعيع. تبدأ القضبان غير المطلية باللون البرتقالي والأحمر ، والتي تتحول بعد ساعتين من الإضاءة إلى اللون الأخضر ، ثم تتحول إلى اللون الأزرق بعد أربع ساعات من الإضاءة.

تم استخدام الصور المجهرية الإلكترونية للإرسال لتحليل نمو جزيئات أكسيد الإيريديوم على قضبان بذور كبريتيد الكادميوم وسيلينيد الكادميوم بمرور الوقت. تحتوي عينات التحكم التي لا تحتوي على أكسيد الإيريديوم على قضبان قطرها من أربعة إلى خمسة نانومترات. تظهر العينات المضاءة لمدة 10 دقائق إلى أربع ساعات التقدم من جزيئات صغيرة إلى أكبر مع طلاء كامل من أكسيد الإيريديوم.

يبلغ قطر القضبان التي تم إضاءةها لمدة أربع ساعات من تسعة إلى عشرة نانومترات ، مع طلاء خارجي بسمك 2 إلى 3 نانومتر من أكسيد الإيريديوم واضح بعد ساعتين من الإضاءة. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في غضون ساعات قليلة إذا تم تنفيذها بشكل صحيح. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية زراعة أكسيد الإيريديوم كيميائيا ضوئيا على قضبان البذور.

يمكن تمديد الطرق المستخدمة في هذا الإجراء نحو النمو الكيميائي الضوئي لأكاسيد المعادن الأخرى أيضا. لا تنس أن العمل مع أكسيد الكادميوم والمحاليل شديدة الكاوية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل العمل في صندوق القفازات وارتداء الملابس الواقية أثناء تنفيذ هذا الإجراء.