• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.08.2023
ФизТех
512

В МФТИ определили оптимальный набор исходников теллура для синтеза квантовых точек

4.4

Исследователи из МФТИ и ИОНХ РАН предложили новый подход к выбору исходных веществ с оптимальной реакционной способностью теллура для синтеза наночастиц. Это поможет ученым-экспериментаторам выбирать оптимальные реагенты для получения коллоидных квантовых точек, которые используются в изготовлении солнечных батарей, телевизоров и систем контроля качества пищевой продукции.

В МФТИ определили оптимальный набор исходников теллура для синтеза квантовых точек
В МФТИ определили оптимальный набор исходников теллура для синтеза квантовых точек / ©Getty images / Автор: Екатерина Лебедева

Результаты исследования опубликованы в журнале Nano-structures & Nano-objects. Теллур — полуметалл, активно используемый в солнечной энергетике и в производстве кристаллов, в том числе наноразмерных кристаллов, так называемых коллоидных квантовых точек, физические свойства которых (частота поглощаемых или испускаемых электромагнитных волн) зависят от их размера.

Это расширяет диапазон их использования в прикладных разработках. Квантовые точки с поглощением в среднем инфракрасном диапазоне возможно получить для нанокристаллов теллуридов, то есть соединений теллура с металлами, — прежде всего теллуридов ртути и свинца. Это открывает новые возможности для применений квантовых точек в системах транспортной безопасности, в охранных системах и термографии.

Как правило, синтез коллоидных квантовых точек теллуридов осуществляется путем смешения двух реагентов, содержащих теллур и требуемый металл. Распространенная сложность при проведении синтеза — температурный режим взаимодействия исходных веществ. Температура синтеза зависит от набора используемых реагентов, и диапазон крайне мал.

«На данный момент в синтезе нанокристаллов теллуридов доминирует один реагент — это раствор теллура в триоктилфосфине. Он известен более тридцати лет, но только проведенные нашей лабораторией исследования позволили понять его природу. Мы получили серию фосфинтеллуридов и исследовали их с помощью ЯМР-спектроскопии, а также с помощью квантовой химии. Полученные данные позволили определять их реакционную способность», — рассказал об исследовании Иван Шуклов, заместитель заведующего лабораторией фотоники квантово-размерных структур МФТИ.

Знание о реакционной способности позволило ученым получить самый оптимальный реагент теллура, благодаря которому можно максимально расширить список металлов для получения наночастиц. Ученые провели синтез теллуридных нанокристаллов кадмия, свинца, ртути и цинка с использованием нового предшественника теллура, который ранее никогда не применялся. «В синтезах нанокристаллов важно иметь реагенты с подходящей реакционной способностью и таким образом управлять условиями синтезов, чтобы иметь возможность провести реакции при более низких либо при более высоких температурах для каждого конкретного металла», — добавил Иван Шуклов.

У каждого металла есть своя реакционная способность, которая определяет, насколько легко он реагирует с прекурсором (исходным материалом). Например, серебро позволяет провести синтез при комнатной температуре, свинец — при 150 градусах, а кадмий может потребовать свыше 300 градусов. Соответственно, возможность манипулировать реакционной способностью прекурсора — это возможность влиять на температуру синтеза.

Если она слишком высокая или низкая — синтез непродуктивен. Например, при низкой температуре не выйдут оптимальные кристаллические точки. В идеале лучше проводить соединение наночастиц при температуре 100–200 градусов, и правильный подбор источников позволяет вписаться в этот интервал для любого металла. Таким образом, в зависимости от реакционной способности исходников, возможно подобрать идеальную комбинацию «металл + прекурсор».

«В проведенном исследовании нами был разработан очень удачный реагент — трициклогексилфосфина теллурид. У него нет недостатков стандартного исходного на основе триоктилфосфина, так как наш реагент свободен от примесей вторичных фосфинов. Таким образом, результаты синтезов с ним намного более предсказуемы. Кроме того, исходники российского производства, в отличие от триоктилфосфина, что особенно важно для современной промышленности», —  комментирует Алаа Алддин Мардини, младший научный сотрудник лаборатории квантовой фотосенсорики МФТИ. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования России. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 08:19
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Позавчера, 11:12
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

Позавчера, 13:24
Полина Меньшова

Ученые из США и Китая назвали самым выгодным формат работы, при котором несколько дней в неделю сотрудники проводят в офисе, а несколько дней выполняют обязанности удаленно. По данным исследователей, это беспроигрышный график как для компаний, так и для коллектива.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: