Síntesis y caracterización de nanopartículas de ZnS y ZnS dopado con Cu

El trabajo estudia las propiedades eléctricas y ópticas de nanopartículas de sulfuro de zinc (ZnS) puro y dopado con cobre con una concentración de 2%. La síntesis se realizó mediante el método simple de precipitación química a partir de acetato de zinc y sulfuro de sodio, en condiciones de temperat...

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Autores:

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2019

Institución:: Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano

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Mediante caracterización por espectrofotometría UV-vis, se encontró una banda máxima de absorción en 319 nm para el ZnS puro, en tanto el ZnS dopado una banda de absorción en 333 nm. Al ser excitado con una luz ultravioleta, se observa una luminiscencia azul para el compuesto puro, en cambio, el ZnS dopado presenta una más intensa verde y roja debido a que los iones metálicos crean centros de luminiscencia ópticamente activos, generado a su vez nuevos niveles de energía. El microscopio electrónico de barrido reveló que las partículas se encuentran en bloques irregulares presentando algunas aglomeraciones. Por el método FTIR se determinó que dos picos de vibración Zn-S en 1017 y 639cm-1 para el compuesto puro, se dividen al dopar en 1116cm-1, 1117cm-1 y 615cm-1, 666cm-1 respectivamente, evidenciando que átomos de Cu se sustituyeron en la estructura de ZnS.This work studies the electrical and optical properties of pure zinc sulfide (ZnS) and doped nanoparticles with a concentration of 2%. The synthesis was carried out using the simple method of chemical extraction from zinc acetate and sodium sulphide, under conditions of room temperature and constant stirring. The electrochemical impedance spectroscopy method in a range of 10Hz to 1MHz was used to determine the phase angle, parallel capacitance and parallel resistance. By characterization UV-vis spectrophotometry, a maximum absorption band at 319 nm was found for pure ZnS, while the doped ZnS an absorption band at 333 nm When excited with an ultraviolet light, a blue luminescence is observed for the pure compound, on the other hand, the doped ZnS presents a more intensely green and red because the metal ions create optically active luminescence centers, generating new levels of energy. The scanning electron microscope revealed that the particles are in irregular blocks presenting some agglomerations. By the FTIR method it was determined that two Zn-S vibration peaks at 1017 and 639cm-1 for the pure compound are divided by doping into 1116cm-1, 1117cm-1 and 615cm-1, 666cm-1 respectively, showing that these of Cu were replaced in the structure of ZnS.13 páginasimage/jepgspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoIngeniería QuímicaFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaSulfuro de ZincFotoluminiscenciaNanopartículasQuímica, IngenieríaQuímicaSoluciones (Química)NanopartículasZincZinc SulfidePhotoluminescenceNanoparticlesSíntesis y caracterización de nanopartículas de ZnS y ZnS dopado con CuTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ahemen, I., Meludu, O., Dejene, F. B., & Viana, B. (2016). Site spectroscopy of Eu3+ doped- ZnS nanocrystals embedded in sodium carboxymethyl cellulose matrix. Optical Materials, 61, 82–91. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2016.07.036Alvarez-coronado, E. G., González, L. A., Rendón-ángeles, J. C., & Meléndez-lira, M. A. (2018). Study of the structure and optical properties of Cu and Mn in situ doped ZnS fi lms by chemical bath deposition. Materials Science in Semiconductor Processing, 81(January), 68–74. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.03.016Azmand, A., & Kafashan, H. (2019). Al-doped ZnS thin fi lms : Physical and electrochemical characterizations. Journal of Alloys and Compounds, 779, 301–313. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.268Bard, A. J., Faulkner, L. R., Swain, E., & Robey, C. (2000). ELECTROCHEMICAL METHODS Fundamentals and Applications.Bardini, L. (2018). EIS 101, an introduction to electrochemical spectroscopy., (July 2015). https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2248.5600Bera, K., Saha, S., & Jana, P. C. (2018). Investigation of Structural and Electrical properties of ZnS and Mn doped ZnS nanoparticle, 5, 6321–6328.Chandrakar, R. K., Baghel, R. N., Chandra, V. K., Chandra, B. P., Baghel, R. N., Chandra, V. K., & Chandra, B. P. (2015). Synthesis , characterization and photoluminescence studies of undoped ZnS.Devi, B. S. R., Raveendran, R., & Vaidyan, A. V. (2007). Synthesis and characterization of Mn 2 + -doped ZnS nanoparticles, 68(4), 679–687.Grossi, M., & Riccò, B. (2017). Electrical impedance spectroscopy ( EIS ) for biological analysis and food characterization : a review, 303–325.Horoz, S., & Sahin, O. (2017). Effect of Eu2þ doping on structural, optical, magnetic and photovoltaic properties of ZnS quantum dots. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 28(13), 1043–1049. https://doi.org/10.1007/s10854-017-6703-2Kripal, R., Gupta, A. K., Mishra, S. K., Srivastava, R. K., Pandey, A. C., & Prakash, S. G. (2010). Photoluminescence and photoconductivity of ZnS : Mn 2 + nanoparticles synthesized via co-precipitation method. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 76(5), 523–530. https://doi.org/10.1016/j.saa.2010.04.018Kuppayee, M., Nachiyar, G. K. V., & Ramasamy, V. (2011). Synthesis and characterization of Cu 2 + doped ZnS nanoparticles using TOPO and SHMP as capping agents. Applied Surface Science, 257(15), 6779–6786. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.02.124Peng, W. Q., Cong, G. W., Qu, S. C., & Wang, Z. G. (2006). Synthesis and photoluminescence of ZnS : Cu nanoparticles, 29, 313–317. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2005.10.003S. B. Qadri, E. F. Skelton, D. Hsu, A. D. Dinsmore, J. Yang, H. F. Gray, and B. R. R. (1999). Size-induced transition-temperature reduction in nanoparticles of ZnS, 60(13), 9191–9193.Singh Lotey, G., Jindal, Z., Singhi, V., & Verma, N. K. (2013). Structural and photoluminescence properties of Eu-doped ZnS nanoparticles. 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Photoluminescence properties of ZnS nanoparticles co-doped with Pb2+ and Cu2+, 336(March), 76–80.ORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf767616https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/3/Trabajo%20de%20grado.pdf71035e5d2abf6ea0afa4b5a23407d6f4MD53embargoed access\|\|\|2023-04-17Documento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpgDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpgConfidencialidadimage/jpeg7815https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/1/Documento%20reservado%20temporalmente%20por%20solicitud%20del%20autor.pdf.jpge5b266bbb5ce23d8d87d1a4e5a49f712MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82938https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/2/license.txtabceeb1c943c50d3343516f9dbfc110fMD52open accessLicencia de autorización.pdfLicencia de autorización.pdfLicencia de autorizaciónapplication/pdf300440https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/4/Licencia%20de%20autorizaci%c3%b3n.pdfaccd4da3e746321d0202863dcb704bebMD54open accessTHUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12596https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/5/Trabajo%20de%20grado.pdf.jpgfe22f08ad2f5469672a739274ac830c5MD55open accessDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpg.jpgDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpg.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7813https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8842/6/Documento%20reservado%20temporalmente%20por%20solicitud%20del%20autor.pdf.jpg.jpga3af84d439d6f9f65152a7eaa2dacfe6MD56open access20.500.12010/8842oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/88422020-04-17 10:55:24.553embargoed access\|\|\|2023-04-17Repositorio Institucional - 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Síntesis y caracterización de nanopartículas de ZnS y ZnS dopado con Cu

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