Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новый российский материал заменит токсичный кадмий в экранах мониторов
Российские химики предложили альтернативный прекурсор серы для синтеза экологичных коллоидных квантовых точек сульфида меди-индия CuInS2. Новые разработки используют отечественные материалы, что упрощает и удешевляет производство этого полупроводникового наноматериала, а также делает его безопасным.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Прикладная физика». Коллоидные квантовые точки — это нанокристаллы полупроводниковых материалов размером от 2 до 10 нм, содержащиеся в жидкой среде, например в растворе. Благодаря своим оптическим и электронным свойствам они широко используются в современной технике. Например, коллоидные квантовые точки из селенида кадмия используются в качестве люминофоров в QLED-экранах мониторов. Однако их существенный недостаток заключается в высокой токсичности соединений кадмия.
В работающем мониторе находится менее 100 миллиграммов кадмия, и он заключен в полимерные или стеклянные матрицы и не опасен для здоровья человека. Однако при неправильной утилизации или разрушении экрана кадмий может попасть в окружающую среду, а это уже небезопасно. Так как кадмий — тяжелый металл, он не распространяется быстро, но может накапливаться в почве и организмах, что влечет долгосрочный экологический риск.
Экологичная альтернатива селениду кадмия — тройные халькогениды индия, такие как сульфид меди-индия (CuInS2) и сульфид серебра-индия (AgInS2). Индий менее токсичен и одновременно прост в утилизации, а тройные халькогениды индия имеют оптические и фотоэлектрические свойства подобные селениду кадмия. Они обладают поглощением и люминесценцией в видимом диапазоне и стабильны в атмосфере. Однако их синтез затруднен из-за сложностей с поставками необходимых прекурсоров.
«Ни один из современных прекурсоров серы для синтеза коллоидных нанокристаллов не производится российской химической промышленностью, поэтому поиск эффективных альтернатив весьма важен»,— рассказал Иван Шуклов, старший научный сотрудник центра испытания функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ.
Исследователи показали, что раствор элементарной серы в децене-1 российского производства может использоваться как прекурсор серы для синтеза квантовых точек сульфидов индия. В качестве аполярных растворителей использовались декан и цетан, которые позволяют проводить реакции при разных температурах. Исходными материалами для индия были галогениды индия (InCl3 и InI3) и стеарат индия. Коллоидные квантовые точки синтезировались путем впрыскивания прекурсора серы к смеси прекурсоров металлов.
Анализ изображений просвечивающей электронной микроскопии показал, что полученные наночастицы обладают формой тетраэдра и усеченного тетраэдра. В зависимости от типа синтеза размер частиц может варьироваться от 9 до 19 нм. Для всех случаев у них наблюдается максимум излучения в видимом диапазоне на длине волны на 540 нм.
Из изготовленных коллоидных квантовых точек ученые создали тонкие пленки и измерили их фотоотклик. При облучении пленки светом с длиной волны 405 нм 1 ватт падающей мощности создает 19,5 мкА тока на пленках. Такой фотоотклик соответствует низкому показателю преобразования доли фотонов в электроны (около 4%). Это значительно ниже, чем у квантово-точечных сенсибилизированных солнечных батарей (доля преобразованных фотонов до 75%). Тем не менее новый материал перспективен для развития его транспортных свойств и может найти применение в гибридных устройствах или фотодетекторов в ультрафиолетовом диапазоне.
«Мы впервые получили прекурсор серы на основе отечественного децена-1. Его можно применять для получения коллоидных квантовых точек халькопиритов индия (CuInS2 и AgInS2). Полученные коллоидные нанокристаллы имеют потенциал заменить экологически проблематичные коллоидные квантовые точки селенида кадмия в мониторах и других фотоэлектронных устройствах, а также могут применяться в фотокатализе»,— пояснил Иван Шуклов.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.
Ученые Томского государственного университета изучили историческую память современного человека и его восприятие событий Гражданской войны в России (1917–1922 годы). Эксперимент проводился с применением айтрекинговых технологий: испытуемым нужно было просмотреть визуальные образы и символы на плакатах эпохи Гражданской войны. Выяснилось, что люди старшего возраста интуитивно в большей мере симпатизируют красным, образ Белого движения размыт в сознании людей, и до сих пор в обществе нет ясного и однозначного отношения к Белой армии.
Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Приблизительно 4,5 тысячи лет назад в Британии произошла быстрая и масштабная смена населения. Неолитические народы, построившие Стоунхендж и большинство других памятников, практически исчезли, их заменили представители другой культуры. Долгое время археологи спорили, откуда пришли новые люди, которым так быстро удалось покорить остров. Ответ нашла международная команда генетиков.
Антропологи пришли к выводу, что выступающий человеческий подбородок сформировался не ради улучшения функций жевания или речи, а возник случайно из-за несовпадения скоростей эволюции разных частей черепа. Эта костная структура появилась как геометрическая неизбежность из-за быстрого уменьшения зубов и увеличения мозга, за которыми не поспевал нижний свод челюсти.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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