Оптичні та структурні властивості нанопорошків сполук свинцю, отриманих електролітичним методом
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe69.5.349Ключові слова:
α -, β -оксид свинцю, карбонат свинцю, рентґеноструктурнi дослiдження, розмiри наночастинок, формула Дебая–Шеррера, комбiнацiйне розсiювання свiтла, фотолюмiнесценцiяАнотація
Дослiджено вплив температури та складу електролiту на процес отримання нанопорошкiв сполук свинцю електролiтичним методом з використанням свинцевих електродiв. Проведено рентґеноструктурнi дослiдження, результати яких було використано для визначення складу отриманих зразкiв та розмiрiв нанокристалiв за допомогою формули Дебая–Шеррера. Обговорюються можливостi утворення оксидiв свинцю i карбонату свинцю при використаннi електролiтичного методу отримання наночастинок. Показано, що незалежно вiд температури електролiту отримуються нанокристали оксиду i карбонату свинцю. Результати рентґеноструктурних дослiджень цих зразкiв порiвнюються з результатами комбiнацiйного розсiювання свiтла (КРС). Проведено аналiз смуг фотолюмiнесценцiї сформованих сполук.
Посилання
I.M. Trachtenberg, N.M. Dmitrukha, S.P. Lugovskyi, I.S. Chekman, V.O. Kuprii, A.M. Doroshenko. Lead is a dangerous pollutant. The old and new problem. Suchas. Probl. Toksykol. Kharch..Khim. Bezpek. 3, 14 (2015) (in Ukrainian).
O. Grynko, T. Thibault, E. Pineau, A. Reznik. The Xray sensitivity of an amorphous lead oxide photoconductor. Sensors 21, 7321 (2021).
https://doi.org/10.3390/s21217321
V.N. Suryawanshi, A.S. Varpe, M.D. Deshpande. Band gap engineering in PbO nanostructured thin films by Mn doping. Thin Solid Films 645, 87 (2018).
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2017.10.016
Q. Li, C. Feng. Electrochemical performance of nanostructured PbO@C obtained by sol-gel method. J. Electron. Mater. 45, 3127 (2016).
https://doi.org/10.1007/s11664-016-4411-y
D.L. Perry, T.J. Wilkinson. Synthesis of high-purity α- and β-PbO and possible applications to synthesis and processing of other lead oxide materials. Appl. Phys. A 89, 77 (2007).
https://doi.org/10.1007/s00339-007-4073-y
O. Semeniuk, A. Csik, S. K¨ok'eenyesi, A. Reznik. Ion-assisted deposition of amorphous PbO layers. J. Mater. Sci. 52, 7937 (2017).
https://doi.org/10.1007/s10853-017-0998-5
K.T. Arulmozhi, N. Mythili. Studies on the chemical synthesis and characterization of lead oxide nanoparticles with different organic capping agents. AIP Advances 3, 122122 (2013).
https://doi.org/10.1063/1.4858419
S. Bratos, M. Wulff, J.-C. Leicknam, R. Vuilleumier, X. Rozanska. Visualizing chemical reactions with X-rays. Ukr. J. Phys. 56, 763 (2022).
https://doi.org/10.15407/ujpe56.8.763
M. Torabi. Electrochemical evaluation of PbO nanoparticles as anode for lithium ion batteries (technical note). Int. J. Eng. 24, 351 (2011).
https://doi.org/10.5829/idosi.ije.2011.24.04b.05
O.Z. Didenko, P.E. Stryzhak, G.R. Kosmambetova, N.S. Kalchuk. Synthesis and morphology of low-dimensional quantum ZnO/MgO systems. Fiz. Khim. Tverd. Tila 10, 106 (2009) (in Ukrainian).
N.B. Danilevska, M.V. Moroz, B.D. Nechyporuk, B.P. Rudyk. Preparation and properties of nanostructured ZnS and ZnO. Zh. Mano-Electron. Fiz. 8, 01006 (2016) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.21272/jnep.8(1).01006
L.M. Kovba, V.K. Trunov. X-ray Phase Analysis (Moscow State Univ. Publ. House, 1976) (in Russian).
A.V. Lysytsia, M.V. Moroz, B.D. Nechyporuk, B.P. Rudyk, B.F. Shamsutdynov. Physical properties of nanocrystals of zinc compounds obtained using the electrolytic method. Fiz. Khim. Tverd. Tila 22, 160 (2021) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15330/pcss.22.1.160-167
X. Zhu, L. Li, X. Sun, D. Yang, L. Gao, J. Liu, R.V. Kumar, J. Yang. Preparation of basic lead oxide from spent lead acid battery paste via chemical conversion. Hydrometallurgy 117-118, 24 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2012.01.006
X. Zhu, J. Yang, L. Gao, J. Liu, D. Yang, X. Sun, W. Zhang, Q. Wang, L. Li, D. He, R.V. Kumar. Preparation of lead carbonate from spent lead paste via chemical conversion. Hydrometallurgy 134-135, 47 (2013)
https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.01.018
N.B. Danilevska, M.V. Moroz, M.Yu. Novoseletskyi, B.P. Rudyk. The influence of technological regimes on the physical properties of zinc oxide nanocrystals obtained using the electrolytic method. Zh. Fiz. Dosl. 20, 3601 (2016) (in Ukrainian)
https://doi.org/10.30970/jps.20.3601
A. Aliakbari, E. Najafi, M.M. Amini, S. Weng Ng. Structure and photoluminescence properties of lead(II) oxide nanoparticles synthesized from a new lead(II) coordination polymer. Monatsh. Chem. 145, 1277 (2014)
https://doi.org/10.1007/s00706-014-1202-0
B. Pathak, P.K. Kalita, N. Aomoa, J.P.R. Choudhury, H. Das. Shell induced optoelectronic characteristics of chemically synthesized PbO/ZnO core/shell nanocomposites for memcapacitive application. Physica E 139, 115157 (2022)
https://doi.org/10.1016/j.physe.2022.115157
H.J. Terpstra, R.A. de Groot, C. Haas. Electronic structure of the lead monoxides: Band-structure calculations and photoelectron spectra. Phys. Rev. B 52, 11690 (1995)
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.52.11690
V.A. Gaisin, D.S. Nedzvetskii, V.I. Filippov, N.Ya. Chistyakova, M.K. Sheinkman. Opt. Spektrosk. 48, 775 (1980) (in Russian)
T.H. Matsumoto, K. Kato, M. Miyamoto, M. Sano, E.A. Zhukov, T. Yao. Correlation between grain size and optical properties in zinc oxide thin films. Appl. Phys. Lett. 81, 1231 (2002)
https://doi.org/10.1063/1.1499991
H. Harad, Y. Sasa, M. Uda. Crystal data for β-PbO2. J. Appl. Crystallogr. 14, 141 (1981)
https://doi.org/10.1107/S0021889881008959
U. Houssermann, P. Berastegui, S. Carlson, J. Haines, J.-M. Leger. TlF and PbO under high pressure: Unexpected persistence of the stereochemically active electron pair. Angew. Chem. 113, 4760 (2001)
https://doi.org/10.1002/1521-3757(20011217)113:24<4760::AID-ANGE4760>3.0.CO;2-6
P.B. Taunk, R. Das, D.P. Bisen, R.K. Tamrakar, N. Rathor. Synthesis and optical properties of chemical bath deposited ZnO thin film. Int. J. Adv. Res. Sci. Eng. 1, 159 (2015)
https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2015.11.002
H. Giefers, F. Porsch. Shear induced phase transition in PbO under high pressure. Physica B 400, 53 (2007)
https://doi.org/10.1016/j.physb.2007.06.033
P. Canepa, P. Ugliengo, M. Alfredsson. Elastic and vibrational properties of α- and β-PbO. J. Phys. Chem. C, 116, 21514 (2012)
https://doi.org/10.1021/jp3036988
G.L.J. Trettenhahn, G.E. Nauer, A. Neckel. Vibrational spectroscopy on the PbO-PbSO4 system and some related compounds: Part 1. Fundamentals, infrared and Raman spectroscopy. Vibr. Spectrosc. 5, 85 (1993)
https://doi.org/10.1016/0924-2031(93)87058-2
R.L. Frost, W. Martens, J.T. Kloprogge, Z. Ding. Raman spectroscopy of selected lead minerals of environmental significance. Spectrochim. Acta A 59, 2705 (2003)
https://doi.org/10.1016/S1386-1425(03)00054-4
O. Kapush, N. Mazur, A. Lysytsya, M.V. Moroz, B.D. Nechyporuk, B.P. Rudyk, V.M. Dzhagan, M.Ya. Valakh, V.O. Yukhymchuk. Physical properties of nanocrystalline PbS synthesized by electrolytic method. Phys. Chem. Solid State 24, 262 (2023).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
