В России разработали новый прекурсор серы для синтеза экологичных нанокристаллов
Химики из Института квантовых технологий МФТИ разработали новый прекурсор серы и применили его для синтеза экологически безопасных сульфидных нанокристаллов, состоящих из трех элементов. Такие кристаллы перспективны для применения в электронике, медицине и энергетике, предлагая более экологичную альтернативу традиционным квантовым точкам.
Коллоидные полупроводниковые нанокристаллы сейчас активно изучаются и используются в QLED-дисплеях, ИК-камерах, светодиодах, биосенсорах и фотокатализе. Это наночастицы размером несколько нанометров, в которых проявляется квантово-размерный эффект, что позволяет регулировать ширину запрещенной зоны и улучшать оптические характеристики материала. Это делает их незаменимыми в оптоэлектронных технологиях. Чаще всего используются нанокристаллы халькогенидов кадмия (Cd) и свинца (Pb), однако они токсичны, что ограничивает их применение.
Основная проблема в синтезе нанокристаллов — отсутствие удобных прекурсоров серы. Прекурсор — исходный реагент, который в процессе реакции преобразуется в целевой материал. Особый интерес представляют прекурсоры, позволяющие проводить контролируемый синтез нанокристаллов при умеренных температурах, без образования побочных бинарных сульфидов, также важна возможность легкой замены создаваемой лигандной оболочки.
Для решения этой проблемы в Институте квантовых технологий МФТИ разработали новый прекурсор. Ученые растворили элементарную серу в олефине российского производства при повышенной температуре. Полученное соединение стабильно к воздействию влаги и кислороду. Ученые использовали этот реагент для синтеза нанокристаллов ABS₂ (A = Cu, Ag; B = Ga, In) в углеводородных растворителях (декан или гексадекан). Работа опубликована в журнале Frontiers in Nanotechnology.
«Нам удалось создать качественный прекурсор серы на основе отечественных материалов и разработать эффективный метод синтеза целого ряда новых веществ. В ходе работы мы впервые получили коллоидные нанокристаллы Ag₉GaS₆ — ранее неизвестный материал, который демонстрирует высокий потенциал для нелинейной оптики», — рассказал Иван Шуклов, старший научный сотрудник Центра испытаний функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ.
Ученые синтезировали нанокристаллы CuGaS₂ и AgInS₂, а также новый материал Ag₉GaS₆ — ранее неизвестный в коллоидной форме. Этот материал перспективен для применения в области нелинейно-оптических приложений, таких как обработка сигналов. Полученные нанокристаллы имеют ширины запрещенной зоны от 1,53 эВ (CuInS₂) до 2,7 эВ (AgGaS₂), что подходит для приложений в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Подобные кристаллы можно использовать для создания экранов, сенсоров и фотокатализаторов. Исследование показало, что новый прекурсор серы обеспечивает синтез таких сульфидных нанокристаллов со средним размером 4,8 нанометра и узким распределением по размерам, что делает их более подходящими для коммерческого использования.
Новый метод позволил снизить температуру синтеза на 20–30%, делая процесс энергоэффективнее и безопаснее. Он предполагает экономичный, стабильный и менее токсичный способ производства, снижая зависимость от вредных веществ, таких как кадмий и свинец, на 80–100% по сравнению с традиционными квантовыми точками. Кроме того, этот способ позволил впервые синтезировать коллоидные Ag₉GaS₆ нанокристаллы (~9 нанометров) для нелинейной оптики.
Результаты работы имеют глобальное значение как шаг к устойчивым нанотехнологиям.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно